Чтобы найти количество теплоты, выделившейся при конденсации пара и охладении воды, нужно рассмотреть два этапа: конденсацию пара и охлаждение воды.
Конденсация пара: Когда 1 кг пара конденсируется, он выделяет теплоту, равную произведению массы пара на удельную теплоту конденсации. Удельная теплота конденсации для воды составляет приблизительно 2260 кДж/кг.
Количество теплоты, выделившееся при конденсации: \[ Q_1 = m \cdot L = 1 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 2260 \, \text{кДж} \]
Охлаждение воды: После конденсации, образовавшаяся вода (изначально при 100°) остывает до 80°. Чтобы найти количество теплоты, выделившееся при этом, воспользуемся формулой: \[ Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T \] где:
- \( m = 1 \, \text{кг} \) (масса воды),
- \( c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \) (удельная теплоёмкость воды),
- \( \Delta T = 100° - 80° = 20° \).
Подставим значения: \[ Q_2 = 1 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 20 \, °C = 84000 \, \text{Дж} = 84 \, \text{кДж} \]
Общее количество теплоты: Теперь сложим оба значения, чтобы получить общее количество теплоты, выделившееся при конденсации и охлаждении: \[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 2260 \, \text{кДж} + 84 \, \text{кДж} = 2344 \, \text{кДж} \]
Таким образом, общее количество теплоты, выделившееся при конденсации 1 кг водяного пара и охлаждении воды до 80°, составляет 2344 кДж.