Какое количество теплоты было выделено при образовании воды от 450 г водяного пара с температурой 110°С до воды

Содержание вопроса: Расчет количества выделяемой теплоты при образовании воды

Инструкция:
Для расчета количества выделяемой теплоты при образовании воды нам понадобится использовать уравнение теплового баланса. Это уравнение устанавливает, что количество теплоты, полученное или отданное системой, равно изменению ее внутренней энергии и механической работы.

Для решения этой задачи необходимо учесть два этапа: первый – это перевод водяного пара при температуре 110°C в жидкую воду при температуре 100°C, а второй – охлаждение воды от 100°C до 15°C. Первый этап будет сопровождаться выделением теплоты конденсации, а второй – получением теплоты охлаждения.

Для расчета количества выделяемой теплоты во время конденсации используется следующая формула:

Q1 = m * L,
где Q1 – количество выделяемой теплоты во время конденсации, m – масса воды, L – удельная теплота конденсации.

Для расчета количества выделенной теплоты во время охлаждения используется формула:

Q2 = m * c * Δt,
где Q2 – количество выделяемой теплоты во время охлаждения, m – масса воды, c – удельная теплоемкость воды, Δt – измеренная разница температур.

Окончательный ответ можно получить, сложив значения Q1 и Q2:

Q = Q1 + Q2.

Теперь мы можем приступить к решению данной задачи.

Демонстрация:
Для расчета количества выделяемой теплоты при образовании воды от 450 г водяного пара с температурой 110°C до воды при 15°C, нам понадобится знать удельную теплоту конденсации и удельную теплоемкость воды. Предположим, что удельная теплота конденсации равна L = 2260 кДж/кг, а удельная теплоемкость воды c = 4.18 кДж/(кг·°C).

Шаг 1: Расчет количества выделяемой теплоты во время конденсации:
Q1 = 450 г * 2260 кДж/кг = 1,017,000 кДж.

Шаг 2: Расчет количества выделяемой теплоты во время охлаждения:
Q2 = 450 г * 4.18 кДж/(кг·°C) * (100°C - 15°C) = 79,830 кДж.

Шаг 3: Сложение значений Q1 и Q2:
Q = 1,017,000 кДж + 79,830 кДж = 1,096,830 кДж.

Таким образом, количество теплоты, выделенное при образовании воды, составляет 1,096,830 кДж.

Совет:
Для лучшего понимания данной темы рекомендуется изучить удельную теплоемкость и удельную теплоту конденсации, а также научиться правильно применять формулы для расчета количества выделяемой теплоты.

Задача для проверки:
Какое количество теплоты будет выделено, если 250 г водяного пара конденсируется и охлаждается до воды при 20°C? Удельная теплота конденсации – 2256 кДж/кг, удельная теплоемкость воды – 4.18 кДж/(кг·°C).