6. Какое количество теплоты выделится при конденсации 500 г водяного пара, имеющего температуру 100 °С, и охлаждении полученной воды до 20 °С? Удельная теплота парообразования воды 2,3·10⁶ Дж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·°С).

Решение:

Дано:
m = 500 г = 0,5 кг
t_пар = 100 °С
t_вода = 20 °С
r = 2,3·10⁶ Дж/кг
c = 4200 Дж/(кг·°С)

Найти: Q

Решение:

1. Количество теплоты, выделяемое при конденсации пара: \( Q_1 = r \cdot m \).
2. \( Q_1 = 2,3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 0,5 \text{ кг} = 1,15 \cdot 10^6 \) Дж.
3. Изменение температуры воды: \( \Delta T = t_{пар} - t_{вода} = 100 - 20 = 80 \) °С.
4. Количество теплоты, выделяемое при охлаждении воды: \( Q_2 = c \cdot m \cdot \Delta T \).
5. \( Q_2 = 4200 \text{ Дж/(кг·°С)} \cdot 0,5 \text{ кг} \cdot 80 \text{ °С} = 168000 \) Дж.
6. Общее количество выделившейся теплоты: \( Q = Q_1 + Q_2 \).
7. \( Q = 1,15 \cdot 10^6 \text{ Дж} + 168000 \text{ Дж} = 1150000 \text{ Дж} + 168000 \text{ Дж} = 1318000 \) Дж.

Ответ: 1318000 Дж