Похожие вопросы
2024-12-24 21:52:45
Какое количество теплоты выделится при конденсации 1,5 кг водяного пара и остывании полученной воды до 30 градусов Цельсия, если теплота конденсации составляет 2,3 × 10⁶ Дж/кг, а удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг·°C)?
Физика Колледж Теплообмен и теплоемкость Количество теплоты конденсация водяного пара теплоемкость воды расчет теплоты физика 12 класс
2024-12-24 21:53:03
Чтобы рассчитать общее количество теплоты, выделяющееся при конденсации водяного пара и остывании полученной воды, нужно выполнить несколько шагов.
Шаг 1: Рассчитать количество теплоты, выделяющееся при конденсации водяного пара.Для этого используем формулу:
Q1 = m * L
- где Q1 - количество теплоты, выделяющееся при конденсации (в Дж),
- m - масса водяного пара (в кг),
- L - теплота конденсации (в Дж/кг).
Подставим известные значения:
- m = 1,5 кг,
- L = 2,3 × 10⁶ Дж/кг.
Теперь вычислим Q1:
Q1 = 1,5 кг * 2,3 × 10⁶ Дж/кг = 3,45 × 10⁶ Дж.
Шаг 2: Рассчитать количество теплоты, выделяющееся при остывании воды до 30 градусов Цельсия.Для этого используем формулу:
Q2 = m * c * ΔT
- где Q2 - количество теплоты, выделяющееся при остывании (в Дж),
- c - удельная теплоемкость воды (в Дж/(кг·°C)),
- ΔT - изменение температуры (в °C).
Известно, что:
- c = 4200 Дж/(кг·°C),
- ΔT = T_initial - T_final = 100°C - 30°C = 70°C (предполагаем, что начальная температура водяного пара 100°C).
Теперь подставим значения в формулу:
Q2 = 1,5 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 70°C.
Вычислим Q2:
Q2 = 1,5 * 4200 * 70 = 441000 Дж = 4,41 × 10⁵ Дж.
Шаг 3: Найти общее количество теплоты, выделяющееся в процессе.Общее количество теплоты Q будет равно сумме Q1 и Q2:
Q = Q1 + Q2.
Подставим значения:
Q = 3,45 × 10⁶ Дж + 4,41 × 10⁵ Дж = 3,894 × 10⁶ Дж.
Ответ: Общее количество теплоты, выделяющееся при конденсации 1,5 кг водяного пара и остывании полученной воды до 30 градусов Цельсия, составляет 3,894 × 10⁶ Дж.
