Какое количество теплоты выделится при кон денсации водяного пара массой 10 кг, взятого при тем пературе 100 °С, и охлаждении образовавшейся воды до 20 °С?

Для определения количества теплоты, выделяющегося при конденсации водяного пара, а затем при охлаждении образовавшейся воды, можно воспользоваться формулами теплоты для конденсации и для изменения температуры.

1. Конденсация водяного пара: Количество теплоты, выделяющееся при конденсации водяного пара массой \( m \), можно вычислить по формуле: \[ Q_1 = m \cdot L \] где:

• \( L \) — удельная теплота конденсации водяного пара (приблизительно \( 2260 \, \text{кДж/кг} \)).

Подставим значения: \[ Q_1 = 10 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 22600 \, \text{кДж} \]

2. Охлаждение воды: Теперь нужно рассчитать теплоту, выделяющуюся при охлаждении образовавшейся воды от 100 °C до 20 °C. Для этого используем формулу: \[ Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T \] где:

• \( c \) — удельная теплоемкость воды (приблизительно \( 4.18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \)),
• \( \Delta T \) — изменение температуры (в данном случае \( 100 - 20 = 80 \, °C \)).

Подставим значения: \[ Q_2 = 10 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 80 \, °C = 3344 \, \text{кДж} \]

3. Общее количество теплоты: Теперь суммируем выделившиеся теплоты: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 \] \[ Q_{total} = 22600 \, \text{кДж} + 3344 \, \text{кДж} = 25944 \, \text{кДж} \]

Таким образом, общее количество теплоты, выделяющееся при конденсации водяного пара массой 10 кг и ее последующем охлаждении до 20 °C, составляет \( 25944 \, \text{кДж} \).