Какое количество теплоты выделится при конденсации 200 г водяного пара, имеющего температуру 100 ° С, и охлаждення образованной воды до температуры 40 ° С?

Чтобы решить задачу, нужно определить количество теплоты, выделяющееся на двух этапах:

1. Конденсация водяного пара при температуре 100 °С.
2. Охлаждение образовавшейся воды от 100 °С до 40 °С.

Шаг 1: Теплота, выделяющаяся при конденсации

Формула для расчета теплоты конденсации:

где:

• $m = 200 \, \text{г} = 0{,}2 \, \text{кг}$ — масса водяного пара,
• $\lambda = 2{,}26 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг}$ — удельная теплота парообразования для воды.

Подставляем значения:

Шаг 2: Теплота, выделяющаяся при охлаждении воды

Формула для расчета теплоты охлаждения:

где:

• $m = 0{,}2 \, \text{кг}$ — масса воды,
• $c = 4{,}18 \cdot 10^3 \, \text{Дж/(кг·°C)}$ — удельная теплоемкость воды,
• $\Delta t = 100 - 40 = 60 \, \text{°C}$ — разность температур.

Подставляем значения:

Общая теплота

Суммируем оба этапа:

Ответ:

Количество теплоты, которое выделится при конденсации 200 г водяного пара и охлаждении образовавшейся воды до 40 °С, составит 502 160 Дж или 502,16 кДж.