Конденсация и охлаждение Какое количество теплоты выделится при конденсации 1,5 кг водяного пара, имеющего температуру 100 °С, и охлаждении образовавшейся воды до 20 °С?

Краткая запись:

• Масса пара (m): 1,5 кг
• Температура пара (t₁): 100 °C
• Конечная температура воды (t₂): 20 °C
• Удельная теплота парообразования воды (L): 2,3·10⁶ Дж/кг
• Удельная теплоёмкость воды (c): 4200 Дж/(кг·°C)
• Найти: Количество теплоты (Q) — ?

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Рассчитываем количество теплоты, выделившееся при конденсации пара:
   Q₁ = m · L = 1,5 кг · 2,3·10⁶ Дж/кг = 1,5 · 2300000 = 3450000 Дж.
2. Шаг 2: Рассчитываем количество теплоты, выделившееся при охлаждении воды от 100 °C до 20 °C:
   Q₂ = m · c · (t₁ - t₂) = 1,5 кг · 4200 Дж/(кг·°C) · (100 °C - 20 °C) = 1,5 · 4200 · 80 = 504000 Дж.
3. Шаг 3: Находим общее количество теплоты, выделившееся при конденсации и охлаждении:
   Q = Q₁ + Q₂ = 3450000 Дж + 504000 Дж = 3954000 Дж.

Ответ: 3954000 Дж