247(186). Для утепления грунта при получении раннего урожая используют пар. Какое количество теплоты отдано стоградусным паром массой 14 кг при конденсации и охлаждении до температуры 30 °С?

Для решения этой задачи необходимо учесть два процесса: конденсацию пара и охлаждение образовавшейся воды.

1. Конденсация пара: При конденсации пар отдает теплоту, равную $$Q_1 = L \cdot m$$, где $$L$$ - удельная теплота парообразования воды, $$m$$ - масса пара. $$L = 2,3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$$. $$m = 14 \text{ кг}$$. Тогда $$Q_1 = 2,3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 14 \text{ кг} = 32,2 \cdot 10^6 \text{ Дж}$$.
2. Охлаждение воды: После конденсации образуется вода при температуре 100 °С, которую необходимо охладить до 30 °С. Теплота, отданная при охлаждении, равна $$Q_2 = c \cdot m \cdot (T_1 - T_2)$$, где $$c$$ - удельная теплоемкость воды, $$m$$ - масса воды, $$T_1$$ - начальная температура воды, $$T_2$$ - конечная температура воды. $$c = 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot \text{°С)}$$. $$m = 14 \text{ кг}$$. $$T_1 = 100 \text{ °С}$$. $$T_2 = 30 \text{ °С}$$. Тогда $$Q_2 = 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot \text{°С)} \cdot 14 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °С} - 30 \text{ °С}) = 4200 \cdot 14 \cdot 70 \text{ Дж} = 4,116 \cdot 10^6 \text{ Дж}$$.
3. Общее количество теплоты: Общее количество теплоты, отданное паром, равно сумме теплоты, отданной при конденсации, и теплоты, отданной при охлаждении: $$Q = Q_1 + Q_2$$. $$Q = 32,2 \cdot 10^6 \text{ Дж} + 4,116 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 36,316 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 36,316 \text{ МДж}$$.

Ответ: 36,316 МДж