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).
Пожалуйста, предоставьте решение.
Физика9 классТеплота и теплообменфизика9 классКоличество теплотыконденсацияводяной пармассаудельная теплота парообразованияТеплоёмкостьрасчет теплотытемпературарешение задачитеплота при конденсацииохлаждение водыфизические формулытермодинамика
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 параПри конденсации водяного пара выделяется теплота, которая может быть рассчитана по формуле:
Q1 = m * L
где:
Подставляем значения:
Q1 = 1,5 * 2300 * 10³ = 3 450 000 Дж.
Шаг 2: Остывание конденсированного водяного параПосле 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:
Теперь подставим значения:
Q2 = 1,5 * 4200 * (100 - 30) = 1,5 * 4200 * 70 = 441 000 Дж.
Шаг 3: Общее количество теплотыТеперь 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.