Какое количество теплоты выделяется, когда 2 кг пара, находящегося при температуре кипения, конденсируется и затем охлаждается до 40 градусов Цельсия при нормальном атмосферном давлении?

Физика 8 класс Теплота и теплосодержание Количество теплоты конденсация пара охлаждение до 40 градусов физика 8 класс теплота при кипении нормальное атмосферное давление Новый

Чтобы найти количество теплоты, выделяющееся при конденсации 2 кг пара и его последующем охлаждении до 40 градусов Цельсия, мы можем разбить решение на несколько этапов:

1. Этап 1: Конденсация пара.

   При конденсации пара выделяется теплота, которая называется теплотой конденсации. Для воды эта величина составляет примерно 2260 кДж/кг.

   Формула для расчета количества теплоты, выделяющегося при конденсации:

   Q1 = m * L,

   где:

   • Q1 - количество теплоты, выделяющееся при конденсации (в кДж),
   • m - масса пара (в кг),
   • L - теплота конденсации (в кДж/кг).

   Подставляем известные значения:

   Q1 = 2 кг * 2260 кДж/кг = 4520 кДж.

2. Этап 2: Охлаждение конденсата.

   После конденсации пар превращается в воду при температуре 100 градусов Цельсия. Теперь нам нужно рассчитать количество теплоты, выделяющееся при охлаждении этой воды до 40 градусов Цельсия.

   Для этого используем формулу:

   Q2 = m * c * (T1 - T2),

   где:

   • Q2 - количество теплоты, выделяющееся при охлаждении (в кДж),
   • m - масса воды (в кг),
   • c - удельная теплоемкость воды (примерно 4.18 кДж/(кг·°C)),
   • T1 - начальная температура (в °C),
   • T2 - конечная температура (в °C).

   Подставляем известные значения:

   Q2 = 2 кг * 4.18 кДж/(кг·°C) * (100 °C - 40 °C) = 2 кг * 4.18 кДж/(кг·°C) * 60 °C = 501.6 кДж.

3. Этап 3: Суммирование выделившейся теплоты.

   Теперь мы можем найти общее количество теплоты, выделившееся в процессе:

   Q = Q1 + Q2 = 4520 кДж + 501.6 кДж = 5021.6 кДж.

Ответ: Общее количество теплоты, выделяющееся при конденсации 2 кг пара и его охлаждении до 40 градусов Цельсия, составляет 5021.6 кДж.