Парообразование и конденсация

Решение:

1. Количество теплоты, выделившееся при конденсации водяного пара, находится по формуле: \( Q = L \cdot m \), где \( L \) — удельная теплота парообразования (берём из таблицы, примерно 2260 кДж/кг), \( m \) — масса пара (2,5 кг).
2. \( Q = 2260 \cdot 10^3 \text{ Дж/кг} \cdot 2,5 \text{ кг} = 5650 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 5650 \text{ кДж} \)
3. Сначала найдём количество теплоты, затраченное на нагревание воды: \( Q_{\text{нагр. воды}} = c \cdot m \cdot \Delta T \), где \( c \) — удельная теплоёмкость воды (4200 Дж/(кг·°С)), \( m \) — масса воды (500 г = 0,5 кг), \( \Delta T \) — изменение температуры (100 °С - T_{начальная}). Предположим, начальная температура воды была 20 °С. \( Q_{\text{нагр. воды}} = 4200 \text{ Дж/(кг} · °\text{С)} \cdot 0,5 \text{ кг} \cdot (100 \text{ } \circ\text{С} - 20 \text{ } \circ\text{С}) = 4200 \cdot 0,5 \cdot 80 = 168000 \text{ Дж} \).
4. Количество теплоты, затраченное на образование пара: \( Q_{\text{пар}} = L \cdot m_{\text{пар}} \), где \( L \) — удельная теплота парообразования (2260 кДж/кг), \( m_{\text{пар}} \) — масса пара (200 г = 0,2 кг).
5. \( Q_{\text{пар}} = 2260 \cdot 10^3 \text{ Дж/кг} \cdot 0,2 \text{ кг} = 452000 \text{ Дж} \).
6. Общее количество теплоты: \( Q_{\text{общ.}} = Q_{\text{нагр. воды}} + Q_{\text{пар}} = 168000 \text{ Дж} + 452000 \text{ Дж} = 620000 \text{ Дж} = 620 \text{ кДж} \)

Ответ: 1. 5650 кДж; 2. 620 кДж (при начальной температуре воды 20 °С).