Сколько Q выделиться при канденсации 500 грамм водяного пара и его остывании полученной воды до 50°с
Для того чтобы рассчитать количество теплоты \( Q \), выделяющееся при конденсации 500 граммов водяного пара и последующем охлаждении полученной воды до 50°C, нужно учитывать два этапа: конденсацию пара и охлаждение воды.
Конденсация водяного пара: При конденсации водяного пара выделяется теплота, которая рассчитывается по формуле: \[ Q_1 = m \cdot L \] где:
- \( m \) — масса водяного пара (в кг);
- \( L \) — теплота парообразования (для воды \( L \approx 2260 \, \text{кДж/кг} \)).
Прежде всего, переведем 500 граммов в килограммы: \[ m = 500 \, \text{г} = 0.5 \, \text{кг} \]
Теперь подставим значения в формулу: \[ Q_1 = 0.5 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 1130 \, \text{кДж} \]
Охлаждение полученной воды: После конденсации пар превращается в воду при температуре 100°C, и теперь нам нужно рассчитать количество теплоты, выделившееся при охлаждении этой воды до 50°C. Для этого используем формулу: \[ Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T \] где:
- \( c \) — удельная теплоемкость воды (\( c \approx 4.18 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°C)} \));
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в °C).
В данном случае: \[ \Delta T = 100 \, \text{°C} - 50 \, \text{°C} = 50 \, \text{°C} \]
Подставим значения в формулу: \[ Q_2 = 0.5 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°C)} \cdot 50 \, \text{°C} \approx 104.5 \, \text{кДж} \]
Общее количество выделившейся теплоты: Теперь сложим оба значения: \[ Q = Q_1 + Q_2 = 1130 \, \text{кДж} + 104.5 \, \text{кДж} \approx 1234.5 \, \text{кДж} \]
Таким образом, общее количество теплоты, выделившееся при конденсации 500 граммов водяного пара и охлаждении полученной воды до 50°C, составляет примерно 1234.5 кДж.
