Какое количество теплоты выделится при конденсации 2 кг водяного пара, взятого при температуре 100 °C, и последующего охлаждения воды до 30 °C при нормальном атмосферном давлении?…

Для решения задачи давайте разберем, какие процессы происходят при конденсации водяного пара и последующем охлаждении полученной воды.

1. Конденсация водяного пара. При конденсации 2 кг водяного пара, находящегося при 100 °C, выделяется теплота, которая рассчитывается по формуле: \[ Q_1 = m \cdot L, \] где \( m = 2 \) кг — масса пара, \( L = 2300 \) кДж/кг — удельная теплота конденсации (на самом деле это теплота парообразования, но мы используем её с отрицательным знаком, так как она выделяется).

   Подставляем данные: \[ Q_1 = 2 \, \text{кг} \cdot 2300 \, \text{кДж/кг} = 4600 \, \text{кДж}. \]

2. Охлаждение воды. Теперь мы имеем 2 кг воды при 100 °C и охлаждаем её до 30 °C. Для этого используем формулу: \[ Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T, \] где \( c = 4200 \) Дж/(кг·°C) — удельная теплоёмкость воды, \( \Delta T = T_{нач} - T_{кон} = 100 °C - 30 °C = 70 °C \).

   Переведем удельную теплоёмкость в кДж: \[ c = 4.2 \, \text{кДж/(кг·°C)}. \]

   Теперь подставим данные в формулу: \[ Q_2 = 2 \, \text{кг} \cdot 4.2 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 70 \, \text{°C} = 588 \, \text{кДж}. \]

3. Общее количество теплоты. Суммируем теплоты, выделенные на обоих этапах: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 4600 \, \text{кДж} + 588 \, \text{кДж} = 5188 \, \text{кДж}. \]

4. Округление. Округляем результат до целого числа: \[ Q_{total} \approx 5188 \, \text{кДж}. \]

Таким образом, общее количество теплоты, которое выделится при конденсации 2 кг водяного пара и последующем охлаждении воды до 30 °C, составляет 5188 кДж.