Какое количество теплоты выделяется при конденсации водяного пара массой 10 кг при температуре 100°С и охлажден

Для решения этой задачи необходимо рассчитать количество теплоты, которое выделяется при конденсации водяного пара и при охлаждении образовавшейся воды от 100°C до 0°C.

Дано:

• m = 10 кг (масса водяного пара)
• T₁ = 100°C (начальная температура водяного пара)
• T₂ = 0°C (конечная температура воды)
• L = 2.26 × 10⁶ Дж/кг (удельная теплота парообразования воды)
• c = 4200 Дж/(кг·°C) (удельная теплоёмкость воды)

Найти: Q (общее количество теплоты, которое выделяется).

Решение:

Количество теплоты Q₁, которое выделяется при конденсации пара в воду при температуре 100°C:

$$Q_1 = L \cdot m = 2.26 \cdot 10^6 \cdot 10 = 2.26 \cdot 10^7 \text{ Дж}$$

Количество теплоты Q₂, которое выделяется при охлаждении воды от 100°C до 0°C:

$$Q_2 = c \cdot m \cdot (T_1 - T_2) = 4200 \cdot 10 \cdot (100 - 0) = 4200 \cdot 10 \cdot 100 = 4.2 \cdot 10^6 \text{ Дж}$$

Общее количество теплоты, которое выделяется:

$$Q = Q_1 + Q_2 = 2.26 \cdot 10^7 + 4.2 \cdot 10^6 = 22600000 + 4200000 = 26800000 \text{ Дж}$$ $$Q = 2.68 \cdot 10^7 \text{ Дж} = 26.8 \text{ МДж}$$

Ответ: 26.8 МДж