Для решения вашей задачи, давайте поэтапно рассчитаем количество энергии, выделяющееся при конденсации пара и охлаждении полученной воды.
Конденсация пара: При конденсации 14 кг водяного пара (при 100°C) выделяется теплота, равная удельной теплоте парообразования, умноженной на массу конденсируемого пара. Удельная теплота парообразования указана как \(2,3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}\).
Энергия, выделяемая при конденсации: \[ Q_1 = m \cdot L = 14 \, \text{кг} \cdot 2,3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 3,22 \times 10^7 \, \text{Дж} \]
Охлаждение воды: После конденсации пар становится водой и необходимо охладить её с 100°C до 30°C. Для этого используем формулу для расчета теплоты: \[ Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T \] где \(m\) — масса, \(c\) — удельная теплоёмкость воды, а \(\Delta T\) — изменение температуры.
Изменение температуры: \[ \Delta T = 100°C - 30°C = 70°C \]
Подставляем значения в формулу: \[ Q_2 = 14 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг°C} \cdot 70 \, \text{°C} \] \[ Q_2 = 14 \cdot 4200 \cdot 70 = 4116000 \, \text{Дж} \]
Общая энергия: Суммируем выделенную энергию при конденсации и при охлаждении: \[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 3,22 \times 10^7 \, \text{Дж} + 4116000 \, \text{Дж} \] \[ Q_{\text{total}} = 3,6316 \times 10^7 \, \text{Дж} \]
Таким образом, общее количество энергии, выделяющееся при конденсации 14 кг пара и его охлаждении до 30°C, составляет примерно \(3,63 \times 10^7 \, \text{Дж}\).