Какое количество теплоты выделится при конденсации водяного пара массой 1,5 кг и его остывании до 30 °C? Удельная теплота парообразования воды при кипении составляет 2300 · 10³ Дж/кг, а удельная теплоемкость равна 4200 Дж/(кг·°C).

1. а) 38,9 · 10⁶ Дж.
2. б) 36,3 · 10⁵ Дж.
3. в) 38,9 · 10⁵ Дж.

Пожалуйста, предоставьте решение.

Физика 9 класс Теплота и теплообмен физика 9 класс Количество теплоты конденсация водяной пар масса удельная теплота парообразования Теплоёмкость расчет теплоты температура решение задачи теплота при конденсации охлаждение воды физические формулы термодинамика Новый

Для решения задачи нам необходимо определить общее количество теплоты, которое выделится при конденсации водяного пара массой 1,5 кг и его последующем остывании до 30 °C. Мы будем рассматривать два этапа: конденсацию и остывание.

Шаг 1: Конденсация водяного пара

При конденсации водяного пара выделяется теплота, которая может быть рассчитана по формуле:

Q1 = m * L

где:

• Q1 - количество теплоты, выделившееся при конденсации, в Дж;
• m - масса водяного пара, в данном случае 1,5 кг;
• L - удельная теплота парообразования, равная 2300 * 10³ Дж/кг.

Подставляем значения:

Q1 = 1,5 * 2300 * 10³ = 3 450 000 Дж.

Шаг 2: Остывание конденсированного водяного пара

После конденсации пар превращается в жидкость, и эта жидкость начинает остывать до 30 °C. Количество теплоты, выделившееся при остывании, можно рассчитать по формуле:

Q2 = m * c * (T1 - T2)

где:

• Q2 - количество теплоты, выделившееся при остывании, в Дж;
• c - удельная теплоемкость воды, равная 4200 Дж/(кг·°C);
• T1 - начальная температура воды, равная 100 °C (температура кипения);
• T2 - конечная температура воды, равная 30 °C.

Теперь подставим значения:

Q2 = 1,5 * 4200 * (100 - 30) = 1,5 * 4200 * 70 = 441 000 Дж.

Шаг 3: Общее количество теплоты

Теперь мы можем найти общее количество теплоты, выделившееся при конденсации и остывании:

Q = Q1 + Q2 = 3 450 000 + 441 000 = 3 891 000 Дж.

Это значение можно записать в научной нотации как 38,9 * 10⁵ Дж.

Таким образом, правильный ответ на задачу - в) 38,9 * 10⁵ Дж.