Текст вопроса:

Одной из важных частей тепловой машины является проточный холодильник. Сколько литров воды комнатной температуры (20°С) должно быть в резервуаре чтобы сконденсировать пар при температуре 120°С в змеевике с диаметром трубки 1 см и длиной 1 м. толщиной стенок трубки и резервуара пренебречь. Удельная теплота парообразования воды 2300000 Дж/кг, удельная теплоемкость пара=2200 Дж/кг*°С. Ответ округлить до десятых.

Решение:

m = pV, где m – масса тела, p и V – плотность вещества и его объём, занимаемый в пространстве соответственно.

Соответственно V = m / p, p = m / V .

Удельная теплота парообразования и конденсации обозначается буквой L. Рассчитывается по формуле:

L = Q/m, где

Q - теплота, истраченная на превращение жидкости в пар или пара в жидкость, m — масса.

L = 2300000 Дж/кг,

Q = 2200 Дж/кг*°С.

Lm = Q,

M = Q/L = 2300000 Дж/кг/ 2200 Дж/кг*°С = 1045.455 кг.

Объем воды (в литрах) можно рассчитать по следующей формуле:

V = m / p,

P = 997 кг/м³ (плотность воды)

V = m / p = 1045.455 кг / 997 кг/м³ = 1.049 л.

Итак, в резервуаре должно быть 1 литр воды комнатной температуры (20°С), чтобы сконденсировать пар при температуре 120°С в змеевике с диаметром трубки 1 см и длиной 1 м.