Для рассчета количества теплоты, выделяющегося при превращении пара в воду, используем уравнение, связанное с латентной теплотой конденсации. Латентная теплота конденсации воды составляет примерно \( L = 2260 \) кДж/кг.
Когда пар массой \( m = 1 \) кг конденсируется при температуре \( t_1 = 100^\circ C \) до температуры \( t_2 = 0^\circ C \), необходимо учитывать два этапа:
- Конденсация пара в воду при 100°C.
- Охлаждение полученной воды от 100°C до 0°C.
Для первого этапа, количество теплоты, выделяющееся при конденсации, можно рассчитать по формуле: \[ Q_1 = m \cdot L \] \[ Q_1 = 1 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 2260 \, \text{кДж} \]
Для второго этапа, чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющееся при охлаждении воды, используем удельную теплоемкость воды, которая составляет примерно \( c = 4.18 \) кДж/(кг·°C).
Количество теплоты для охлаждения можно рассчитать по формуле: \[ Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T \] где \( \Delta T = 100^\circ C - 0^\circ C = 100^\circ C \). \[ Q_2 = 1 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 100^\circ C = 418 \, \text{кДж} \]
Теперь, чтобы получить общее количество теплоты \( Q \), суммируем \( Q_1 \) и \( Q_2 \): \[ Q = Q_1 + Q_2 = 2260 \, \text{кДж} + 418 \, \text{кДж} = 2678 \, \text{кДж} \]
Таким образом, общее количество теплоты, выделяющееся при превращении 1 кг пара при 100°C в воду при 0°C, составляет 2678 кДж.