Какое количество теплоты выделяется при конденсации 0,5 кг водяного пара, взятого при температуре парообразования, остывании образовавшейся при этом воды и ее превращении в лёд?
Для этого необходимо вычислить теплоты конденсации, остывания воды и плавления льда.
Теплота конденсации: Латентная теплота парообразования воды при температуре 100°C и давлении 1 атмосферы равна 2260 кДж/кг. Q1 = m L1 Q1 = 0,5 кг 2260 кДж/кг = 1130 кДж
Теплота остывания воды: Теплота остывания воды составляет 4186 Дж/кг°C. Q2 = m c ΔT Поскольку вода остывает с 100°C до 0°C: Q2 = 0,5 кг 4186 Дж/кг°C 100°C = 209300 Дж = 209,3 кДж
Теплота плавления льда: Латентная теплота плавления льда равна 334 кДж/кг. Q3 = m L3 Q3 = 0,5 кг 334 кДж/кг = 167 кДж
Итого, общее количество теплоты, выделяемое при конденсации 0,5 кг водяного пара, остывании образовавшейся при этом воды и ее превращении в лёд, составляет: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 1130 кДж + 209,3 кДж + 167 кДж = 1506,3 кДж
Для этого необходимо вычислить теплоты конденсации, остывания воды и плавления льда.
Теплота конденсации:
Латентная теплота парообразования воды при температуре 100°C и давлении 1 атмосферы равна 2260 кДж/кг.
Q1 = m L1
Q1 = 0,5 кг 2260 кДж/кг = 1130 кДж
Теплота остывания воды:
Теплота остывания воды составляет 4186 Дж/кг°C.
Q2 = m c ΔT
Поскольку вода остывает с 100°C до 0°C:
Q2 = 0,5 кг 4186 Дж/кг°C 100°C = 209300 Дж = 209,3 кДж
Теплота плавления льда:
Латентная теплота плавления льда равна 334 кДж/кг.
Q3 = m L3
Q3 = 0,5 кг 334 кДж/кг = 167 кДж
Итого, общее количество теплоты, выделяемое при конденсации 0,5 кг водяного пара, остывании образовавшейся при этом воды и ее превращении в лёд, составляет:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 1130 кДж + 209,3 кДж + 167 кДж = 1506,3 кДж
Таким образом, выделяется 1506,3 кДж теплоты.