6. Какое количество теплоты выделится при конденсации 500 г водяного пара, имеющего температуру 100 °С, и охлаждении полученной воды до 20 °C? Удельная теплота парообразования воды 2,3·10^6 Дж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·°С).

Решение:

Дано:
\( m = 500 \text{ г} = 0.5 \text{ кг} \)
\( t_1 = 100 \text{ °С} \)
\( t_2 = 20 \text{ °С} \)
\( r = 2.3 \times 10^6 \text{ Дж/кг} \)
\( c = 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot \text{°С})} \)

Найти: \( Q_{выд.} \)

Решение:
Количество теплоты, выделившееся при конденсации пара:
\( Q_1 = r \cdot m \)
Количество теплоты, выделившееся при охлаждении воды:
\( Q_2 = c \cdot m \cdot (t_1 - t_2) \)
Общее количество выделившейся теплоты:
\( Q_{выд.} = Q_1 + Q_2 = r \cdot m + c \cdot m \cdot (t_1 - t_2) \)

Подставим значения:
\( Q_1 = 2.3 \times 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 0.5 \text{ кг} = 1.15 \times 10^6 \text{ Дж} \)
\( Q_2 = 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot \text{°С})} \cdot 0.5 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °С} - 20 \text{ °С}) = 4200 \cdot 0.5 \cdot 80 \text{ Дж} = 2100 \cdot 80 \text{ Дж} = 168000 \text{ Дж} \)
\( Q_{выд.} = 1.15 \times 10^6 \text{ Дж} + 168000 \text{ Дж} = 1150000 \text{ Дж} + 168000 \text{ Дж} = 1318000 \text{ Дж} \)

Переведем в кДж:
\( Q_{выд.} = 1318 \text{ кДж} \)

Ответ: 1318000 Дж или 1318 кДж