Сколько тепла выделяется при конденсации 8 кг водяного пара, который имеет температуру 100 градусов, и последующем

Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу теплоты \( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \), где \( Q \) - теплота, \( m \) - масса вещества, \( c \) - удельная теплоемкость вещества и \( \Delta T \) - изменение температуры.

Давайте рассмотрим задачу пошагово:

Шаг 1: Рассчитаем количество выделяющегося тепла при конденсации водяного пара.

У нас есть масса водяного пара, равная 8 кг (8000 г). Так как вопрос говорит о конденсации, то мы предполагаем, что температура пара изначально равна 100 градусам Цельсия.

Теперь мы можем найти количество выделяющегося тепла.
Удельная теплоемкость воды \( c \) равна 4,186 Дж/г·°C.

Пользуясь формулой теплоты, подставим известные значения:

\( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \),

где \( \Delta T \) - изменение температуры.

В нашем случае, \( m = 8000 \) г и \( \Delta T \) равно разнице между начальной температурой пара и температурой конденсации, то есть \( \Delta T = 100 - 100 \) градусов Цельсия.

Вычисляя, получаем:

\( Q = 8000 \cdot 4,186 \cdot (100 - 100) = 0 \) Дж.

Таким образом, при конденсации 8 кг водяного пара тепла не выделяется.

Шаг 2: Рассчитаем количество поглощаемого тепла при охлаждении образовавшейся воды.

Мы получили жидкую воду, которую нужно охладить от 100 градусов до 20 градусов.

По аналогии с предыдущим расчетом, мы можем использовать формулу теплоты \( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \).

В данном случае, у нас есть масса образовавшейся воды, также равная 8 кг (8000 г).

Теперь \( \Delta T \) будет равно разнице между начальной температурой и конечной температурой:

\( \Delta T = 100 - 20 = 80 \) градусов Цельсия.

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

\( Q = 8000 \cdot 4,186 \cdot 80 \approx 26 768 000 \) Дж.

Таким образом, при охлаждении образовавшейся воды до 20 градусов Цельсия поглощается примерно 26 768 000 Дж тепла.

Шаг 3: Построение графика процесса.

Для построения графика процесса мы представим время на горизонтальной оси и количество тепла на вертикальной оси.

На первом этапе (конденсация водяного пара) тепло не выделяется, поэтому график будет горизонтальной линией, соответствующей значению 0.

На втором этапе (охлаждение воды) тепло поглощается и график будет возрастающей прямой, идущей вверх с нулевым началом и значением 26 768 000 на конечной точке.

Таким образом, график процесса будет состоять из двух частей: горизонтальной линии на уровне 0 до точки перехода и прямой линии, уходящей вверх от этой точки с углом наклона.

Я надеюсь, что данное пояснение помогло вам понять задачу и ее решение. Если у вас возникли дополнительные вопросы, с удовольствием помогу вам!