Какое количество теплоты выделится при конденсации 150г водяного пара, имеющего температуру 100 градусов, и охлаждении образовавшейся воды до 45 градусов
Для решения задачи давайте разобьем процесс на два этапа: конденсация водяного пара и последующее охлаждение полученной воды.
Конденсация водяного пара. Во время конденсации водяного пара выделяется скрытая теплота конденсации. Для воды она составляет приблизительно 540 калорий на грамм. Таким образом, количество теплоты, выделяющееся при конденсации 150 г водяного пара, можно рассчитать по формуле:
\[ Q_1 = m \cdot L \]
где:
- \( m = 150 \, г \) (масса водяного пара)
- \( L = 540 \, \text{кал/г} \) (теплота конденсации воды)
Подставим значения:
\[ Q_1 = 150 \, г \cdot 540 \, \text{кал/г} = 81000 \, \text{кал} \]
Охлаждение воды. Для расчёта количества теплоты, выделяющегося при охлаждении воды от 100 °C до 45 °C, используем формулу:
\[ Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- \( m = 150 \, г \) (масса воды),
- \( c = 1 \, \text{кал/(г·°C)} \) (удельная теплоемкость воды),
- \( \Delta T = T_{\text{нач}} - T_{\text{кон}} = 100 - 45 = 55 \, °C \) (изменение температуры).
Подставим значения:
\[ Q_2 = 150 \, г \cdot 1 \, \text{кал/(г·°C)} \cdot 55 \, °C = 8250 \, \text{кал} \]
Теперь, чтобы получить общее количество теплоты, выделившееся в процессе, нужно сложить оба значения:
\[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 81000 \, \text{кал} + 8250 \, \text{кал} = 89250 \, \text{кал} \]
Таким образом, общее количество теплоты, выделяющееся при конденсации 150 г водяного пара и последующем охлаждении образовавшейся воды до 45 градусов, составляет 89250 калорий.
