Задача №1122 Сборник задач по физике Лукашика и Ивановой
Дано:
\(r=2.3 \cdot {10}^{6}\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг}}\)
\({c}_{в}=4200\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^{\circ}{С}}\)
\(m=10\,\text{кг}\)
\(t=20\,^{\circ}С\)
\({t}_{\text{кон}}=100\,^{\circ}С\)
\(Q=?\)
Решение:
Количество теплоты, которое выделяется при конденсации \(10\) кг пара
$${Q}_{\text{кон}}=r\cdot m$$
$${Q}_{\text{кон}}=2.3 \cdot {10}^{6}\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг}}\cdot{10\,\text{кг}}=2.3\cdot {10}^{7}\,\text{Дж}$$
Количество теплоты, которое выделяется при охлаждении воды от температуры конденсации до \(20\) °С
$${Q}_{\text{охл}}={c}_{в} \cdot m \cdot ({t}_{\text{кон}}-t)$$
$${Q}_{\text{охл}}={4200\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^{\circ}{С}}}\cdot{10\,\text{кг}}\cdot (100\,^{\circ}С-20\,^{\circ}С)$$
$${Q}_{\text{охл}}=3.36\cdot {10}^{6}\,\text{Дж}$$
Количество теплоты, которое выделяется при конденсации водяного пара и охлаждении воды до температуры \(20\) °С
$$Q={Q}_{\text{кон}}+{Q}_{\text{охл}}$$
$$Q=2.3\cdot {10}^{7}\,\text{Дж}+3.36\cdot {10}^{6}\,\text{Дж}=2.636\cdot {10}^{7}\,\text{Дж}$$
Ответ: при конденсации водяного пара и охлаждении воды, выделится \(2.636\cdot {10}^{7}\) Дж теплоты.