Сколько теплоты будет выделяться при конденсации 200 г водяного пара, который имеет температуру 100 градусов, а затем

Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение теплового баланса, которое учитывает теплоту конденсации и теплоту охлаждения.

1. Найдем количество выделяющейся теплоты при конденсации водяного пара. Для этого воспользуемся формулой:

\(Q_1 = m \cdot L\),

где \(Q_1\) - количество теплоты при конденсации (в джоулях),
\(m\) - масса водяного пара (в килограммах),
\(L\) - удельная теплота конденсации воды (в джоулях на килограмм).

Известно, что масса водяного пара равна 200 г, что эквивалентно 0,2 кг. Удельная теплота конденсации воды примерно равна 2257 Дж/г. Подставим значения в формулу:

\(Q_1 = 0,2 \cdot 2257 = 451,4\) Дж.

Таким образом, при конденсации 200 г водяного пара выделяется 451,4 Дж теплоты.

2. Теперь найдем количество теплоты, необходимое для охлаждения полученной воды. Для этого воспользуемся формулой:

\(Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где \(Q_2\) - количество теплоты при охлаждении (в джоулях),
\(m\) - масса воды (в килограммах),
\(c\) - удельная теплоемкость воды (в джоулях на килограмм на градус Цельсия),
\(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Известно, что масса воды равна той же массе, что и водяной пар, то есть 200 г или 0,2 кг. Удельная теплоемкость воды составляет примерно 4186 Дж/кг°C. Температурное изменение равно разнице между начальной (100°C) и конечной (20°C) температурой.

\(\Delta T = 100 - 20 = 80\)°C.

Теперь подставим все значения в формулу:

\(Q_2 = 0,2 \cdot 4186 \cdot 80 = 66960\) Дж.

Таким образом, для охлаждения полученной воды до 20 градусов будет необходимо 66960 Дж теплоты.

3. Для определения общего количества выделяющейся теплоты, сложим теплоту конденсации и теплоту охлаждения:

\(Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 451,4 + 66960 = 67411,4\) Дж.

Таким образом, общее количество теплоты, выделяющейся при конденсации 200 г водяного пара и охлаждении полученной воды до 20 градусов, составляет 67411,4 Дж.

Надеюсь, что объяснение было ясным и понятным! Если у вас есть какие-либо дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их!