Определить количество теплоты выделившееся при конденсации 200 г водяного пара и при охлаждении полученной...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
конденсация водяной пар тепловая энергия удельная теплоёмкость удельная теплота парообразования охлаждение воды физика термодинамика теплота расчеты
0

Определить количество теплоты выделившееся при конденсации 200 г водяного пара и при охлаждении полученной воды, если вода охлаждается до 20°С, удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/кг°С, удельная теплота парообразования воды - 2,3 Мдж/кг.

avatar
задан 9 месяцев назад

3 Ответа

0

Для решения данной задачи необходимо учесть два этапа процесса: конденсация пара и охлаждение полученной воды.

  1. Рассчитаем количество теплоты, выделившееся при конденсации 200 г водяного пара:

m = 200 г = 0,2 кг массапара

Q1 = m L = 0,2 кг 2,3 Мдж/кг = 0,46 Мдж

  1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для охлаждения воды до 20°С:

m = 200 г = 0,2 кг массаводы

ΔT = Tконденсации - Тконечная = 100°С - 20°С = 80°С

Q2 = m c ΔT = 0,2 кг 4200 Дж/(кг°С) * 80°С = 67200 Дж = 0,0672 МДж

Итак, общее количество теплоты, выделившееся при конденсации пара и охлаждении полученной воды, равно:

Q = Q1 + Q2 = 0,46 Мдж + 0,0672 Мдж = 0,5272 Мдж

Таким образом, количество теплоты, выделившееся при конденсации 200 г водяного пара и охлаждении полученной воды до 20°С, составляет 0,5272 Мдж.

avatar
ответил 9 месяцев назад
0

Для определения количества теплоты, выделившейся при конденсации 200 г водяного пара и последующем охлаждении образовавшейся воды до 20°C, мы будем использовать два основных этапа:

  1. Конденсация водяного пара.
  2. Охлаждение образовавшейся воды.

1. Конденсация водяного пара

Когда водяной пар конденсируется, он выделяет тепло, которое можно рассчитать с использованием удельной теплоты парообразования. Удельная теплота парообразования воды составляет 2,3 МДж/кг или2,300,000Дж/кг.

Количество теплоты, выделившееся при конденсации, Q1, можно вычислить по формуле: Q1=Lm где:

  • L — удельная теплота парообразования 2,300,000Дж/кг,
  • m — масса пара 200г=0.2кг.

Подставим значения: Q1=2,300,000Дж/кг×0.2кг Q1=460,000Дж

2. Охлаждение воды

После конденсации образуется вода, которая будет охлаждаться до 20°C. Чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющееся при охлаждении воды, используем формулу: Q2=cmΔT где:

  • c — удельная теплоемкость воды 4200Дж/(кг·°С),
  • m — масса воды 0.2кг,
  • ΔT — изменение температуры.

Предположим, что начальная температура конденсированной воды равна 100°C, поскольку она образовалась из пара. Тогда изменение температуры ΔT составит: ΔT=100°C20°C=80°C

Теперь подставим все значения в формулу: Q2=4200Дж/(кг·°С)×0.2кг×80°C Q2=4200×0.2×80 Q2=67,200Дж

Общее количество теплоты

Теперь суммируем количество теплоты, выделившееся на каждом этапе: Q=Q1+Q2 Q=460,000Дж+67,200Дж Q=527,200Дж

Ответ

Количество теплоты, выделившееся при конденсации 200 г водяного пара и последующем охлаждении полученной воды до 20°C, составляет 527,200 Дж.

avatar
ответил 9 месяцев назад
0

Для решения этой задачи нужно использовать уравнение теплового баланса:

Q = m c ΔT + m * L

где Q - количество выделившейся теплоты, m - масса водяного пара, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры, L - удельная теплота парообразования.

По условию: m = 200 г = 0,2 кг c = 4200 Дж/(кг°С) ΔT = 100 - 20 = 80°С L = 2,3 МДж/кг = 2,3 10^6 Дж/кг

Подставляем значения в уравнение:

Q = 0,2 4200 80 + 0,2 2,3 10^6 = 67200 + 460000 = 527200 Дж

Ответ: количество теплоты, выделившееся при конденсации 200 г водяного пара и при охлаждении полученной воды, равно 527200 Дж.

avatar
ответил 9 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме