Сколько энергии выделилось при конденсации водяного пара массой 1.2т при температуре 100°С и охлаждения образовавшейся воды до 20°С ? Удельная теплота парообразования 2.3Мдж/кг . Удельная теплоемкость воды равна 4200 Мдж/кг °С.
Для решения этой задачи, нам понадобятся два этапа: вычисление количества теплоты, выделенной при конденсации водяного пара, и вычисление количества теплоты, которое нужно извлечь из образовавшейся воды при ее охлаждении.
1. Вычисление количества теплоты, выделенной при конденсации водяного пара:
Для этого мы используем следующую формулу:
Q = m * L,
где Q - количество теплоты, выделившейся при конденсации водяного пара (в Дж),
m - масса водяного пара (в кг),
L - удельная теплота парообразования (в Дж/кг).
В нашем случае, масса водяного пара равна 1.2 тонн, что равно 1200 кг, и удельная теплота парообразования равна 2.3 МДж/кг, что равно 2.3 * 10^6 Дж/кг.
Теперь мы можем подставить значения в формулу:
Q = 1200 кг * (2.3 * 10^6 Дж/кг).
Для вычисления этого значения, мы домножим 1200 на 2.3, а затем умножим результат на 10^6.
Q = 1200 * 2.3 * 10^6 Дж.
Умножение 1200 на 2.3 дает 2760, и умножение этого значения на 10^6 дает 2760 * 10^6 Дж.
2. Вычисление количества теплоты, которое нужно извлечь из образовавшейся воды при ее охлаждении:
Для этого мы используем следующую формулу:
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество теплоты, которое нужно извлечь из воды (в Дж),
m - масса воды (в кг),
c - удельная теплоемкость воды (в Дж/кг °С),
ΔT - изменение температуры воды (в °С).
В нашем случае, масса воды не указана, так что мы не можем вычислить абсолютное значение количества теплоты. Однако, мы можем выразить его в относительных значениях в терминах ΔT.
ΔT = Tконечная - Tначальная,
где Tконечная - конечная температура воды (в °С),
Tначальная - начальная температура воды (в °С).
В нашем случае, начальная температура воды равна 100 °C, а конечная температура воды равна 20 °C.
ΔT = 20 °C - 100 °C = -80 °C.
Так как ΔT равно -80 °C, это означает, что вода охлаждалась и теплота извлекалась из нее.
Теперь мы можем подставить значения в формулу:
Q = m * c * ΔT.
Шаг 1. Найдите разницу в температуре (ΔT):
ΔT = 20 °C - 100 °C = -80 °C.
Шаг 2. Подставьте значения в формулу:
Q = m * c * ΔT.
Но так как у нас нет значения для массы воды (m), мы не можем вычислить абсолютное значение количества теплоты.
1. Вычисление количества теплоты, выделенной при конденсации водяного пара:
Для этого мы используем следующую формулу:
Q = m * L,
где Q - количество теплоты, выделившейся при конденсации водяного пара (в Дж),
m - масса водяного пара (в кг),
L - удельная теплота парообразования (в Дж/кг).
В нашем случае, масса водяного пара равна 1.2 тонн, что равно 1200 кг, и удельная теплота парообразования равна 2.3 МДж/кг, что равно 2.3 * 10^6 Дж/кг.
Теперь мы можем подставить значения в формулу:
Q = 1200 кг * (2.3 * 10^6 Дж/кг).
Для вычисления этого значения, мы домножим 1200 на 2.3, а затем умножим результат на 10^6.
Q = 1200 * 2.3 * 10^6 Дж.
Умножение 1200 на 2.3 дает 2760, и умножение этого значения на 10^6 дает 2760 * 10^6 Дж.
2. Вычисление количества теплоты, которое нужно извлечь из образовавшейся воды при ее охлаждении:
Для этого мы используем следующую формулу:
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество теплоты, которое нужно извлечь из воды (в Дж),
m - масса воды (в кг),
c - удельная теплоемкость воды (в Дж/кг °С),
ΔT - изменение температуры воды (в °С).
В нашем случае, масса воды не указана, так что мы не можем вычислить абсолютное значение количества теплоты. Однако, мы можем выразить его в относительных значениях в терминах ΔT.
ΔT = Tконечная - Tначальная,
где Tконечная - конечная температура воды (в °С),
Tначальная - начальная температура воды (в °С).
В нашем случае, начальная температура воды равна 100 °C, а конечная температура воды равна 20 °C.
ΔT = 20 °C - 100 °C = -80 °C.
Так как ΔT равно -80 °C, это означает, что вода охлаждалась и теплота извлекалась из нее.
Теперь мы можем подставить значения в формулу:
Q = m * c * ΔT.
Шаг 1. Найдите разницу в температуре (ΔT):
ΔT = 20 °C - 100 °C = -80 °C.
Шаг 2. Подставьте значения в формулу:
Q = m * c * ΔT.
Но так как у нас нет значения для массы воды (m), мы не можем вычислить абсолютное значение количества теплоты.