Сколько пара конденсируется, если пар массой 400 г при температуре 150 °C помещается в сосуд с водой массой 2

Тема урока: Вычисление количества конденсированного пара

Пояснение:
Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения энергии, учитывая изменение теплоты пара и изменение теплоты воды при конденсации.

Для определения количества конденсированного пара используем следующие формулы:

- Изменение теплоты пара: Q₁ = m₁ * c₁ * ΔT₁, где Q₁ - изменение теплоты пара, m₁ - масса пара, c₁ - удельная теплоемкость пара, ΔT₁ - изменение температуры пара.

- Изменение теплоты воды: Q₂ = m₂ * c₂ * ΔT₂, где Q₂ - изменение теплоты воды, m₂ - масса воды, c₂ - удельная теплоемкость воды, ΔT₂ - изменение температуры воды.

Таким образом, общая изменение теплоты при конденсации равна сумме изменений теплоты пара и воды:

Q = Q₁ + Q₂

Итак, нам известны следующие данные:
m₁ = 400 г = 0,4 кг (масса пара)
m₂ = 2 кг (масса воды)
c₁ = 2,05 кДж/(кг. °С) (удельная теплоемкость пара)
c₂ = 4,18 кДж/(кг. °С) (удельная теплоемкость воды)
ΔT₁ = 150 °C - 100 °C = 50 °C (изменение температуры пара)
ΔT₂ = 100 °C - 10 °C = 90 °C (изменение температуры воды)

Подставляя данные в уравнение.

Решение:

Q₁ = m₁ * c₁ * ΔT₁
Q₁ = 0,4 кг * 2,05 кДж/(кг. °С) * 50 °C = 41 кДж

Q₂ = m₂ * c₂ * ΔT₂
Q₂ = 2 кг * 4,18 кДж/(кг. °С) * 90 °C = 753,6 кДж

Q = Q₁ + Q₂
Q = 41 кДж + 753,6 кДж = 794,6 кДж

Итак, общая изменение теплоты при конденсации равно 794,6 кДж.

Совет:
Для лучшего понимания решения подобных задач рекомендуется усвоить основные формулы, связанные с теплотой и изменением температуры различных веществ.

Задание для закрепления:
Найдите количество конденсированного пара, если масса пара составляет 1,2 кг, удельная теплоемкость пара - 2,1 кДж/(кг. °С), масса воды - 3 кг, удельная теплоемкость воды - 4,2 кДж/(кг. °С), а изменение температуры пара и воды соответственно равны 80 °C и 90 °C.