Сколько теплоты выделится при конденсации 1 кг водяного пара, полученного при температуре кипения, если для превращения

Тема: Теплота конденсации водяного пара

Описание: Теплота конденсации - это количество теплоты, которое выделяется при переходе водяного пара в жидкое состояние при постоянной температуре. Для решения данной задачи нам дана информация о количестве энергии, затраченной на превращение воды в пар и величине этой энергии.

Для начала определим количество энергии, затраченной на превращение воды в пар:

1 кг воды → 2 кг пара
4,6 * 10^6 Дж/кг * 2 кг = 9,2 * 10^6 Дж

Теперь, чтобы определить количество теплоты, выделившейся при конденсации 1 кг водяного пара при той же температуре, мы можем использовать закон сохранения энергии:

Количество энергии, затраченное на превращение воды в пар, равно количеству энергии, выделившемуся при конденсации этого пара.
Следовательно, выделится 9,2 * 10^6 Дж теплоты при конденсации 1 кг водяного пара.

Пример:
Задача: Сколько теплоты выделится при конденсации 2 кг водяного пара, полученного при температуре кипения, если для превращения 3 кг воды в пар требуется затратить энергию в размере 5,4*10^6 Дж/кг?
Ответ: Поскольку количество энергии, затраченное на превращение 3 кг воды в пар, равно 5,4 * 10^6 Дж/кг * 3 кг = 16,2 * 10^6 Дж, то при конденсации 2 кг водяного пара выделится теплоты в количестве 16,2 * 10^6 Дж.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию теплоты конденсации, рекомендуется изучить термодинамические процессы, включая испарение и конденсацию, а также закон сохранения энергии.

Задание для закрепления: Сколько теплоты выделится при конденсации 2,5 кг водяного пара, полученного при температуре кипения, если для превращения 4 кг воды в пар требуется затратить энергию в размере 7,8*10^6 Дж/кг?

Тема вопроса: Конденсация водяного пара и выделение теплоты

Инструкция: При конденсации водяного пара происходит переход от газообразного состояния к жидкому состоянию, и в этом процессе выделяется теплота. Выделим выражение, которое позволит нам рассчитать количество выделяемой теплоты. Для этого воспользуемся уравнением связи изменения энергии с изменением температуры \( Q = mc\Delta T \), где \( Q \) - теплота, \( m \) - масса вещества, \( c \) - удельная теплоёмкость, \( \Delta T \) - изменение температуры. В данном случае у нас нет изменения температуры, так как вода конденсируется при постоянной температуре кипения. Удельная теплоёмкость воды \( c \) примерно равна 4,18 кДж/(кг·°С). Теплота, выделяемая при конденсации водяного пара, равна разности теплот, затраченных на превращение 2 кг воды в пар минус теплота, затраченная на превращение 1 кг водяного пара в воду. Решив данное уравнение, мы сможем определить количество выделившейся теплоты при конденсации 1 кг водяного пара.

Дополнительный материал:
1. Масса воды = 2 кг
2. Затраченная энергия на превращение воды в пар = 4,6 × 10^6 Дж

Совет: Чтобы лучше понять процесс конденсации водяного пара и выделение теплоты, можно провести эксперимент с закипанием и охлаждением воды.

Практика:
Сколько теплоты выделится при конденсации 0,5 кг водяного пара, полученного при температуре кипения, если для превращения 1 кг воды в пар требуется затратить энергию в размере 2,3 × 10^6 Дж?