Какое количество теплоты выделиться при конденсате 2 кг пара взятых при температуре кипения и последующего охлаждения воды до 40° При нормальной атмосферной давлении?

Дано: 2 кг пара (при кипении, 1 атм). Задача: сколько теплоты выделится при конденсации этого пара и затем охлаждении получившейся воды до 40°C.

План:

1. Конденсация пара: выделяется теплота L_v на 1 кг воды.
2. Охлаждение получившейся воды от 100°C до 40°C: выделяется тепло за счет снижения температуры.

Используем стандартные значения при 1 атм:

• Латентная теплота парообразования воды: L_v ≈ 2.26 МДж/кг = 2260 кДж/кг.
• Удельная теплоемкость воды: c ≈ 4.18 кДж/(кг·K).

Шаг 1. Конденсация Q1 = m · L_v = 2 кг · 2260 кДж/кг = 4520 кДж = 4.52 МДж.

Шаг 2. Охлаждение воды с 100°C до 40°C ΔT = 100 - 40 = 60 K Q2 = m · c · ΔT = 2 кг · 4.18 кДж/(кг·K) · 60 K = 2 · 4.18 · 60 кДж = 501.6 кДж ≈ 0.502 МДж.

Шаг 3. total Q_total = Q1 + Q2 = 4520 кДж + 501.6 кДж ≈ 5021.6 кДж ≈ 5.02 МДж.

Ответ: примерно 5.02 МДж тепла выделится (то есть около 5020 кДж).