Сколько пара конденсируется, если температура пара составляет 150 градусов цельсия, масса воды в сосуде равна 2 кг, начальная температура воды составляет 10 градусов, а масса пара составляет 400 г? Удельная теплоемкость водяного пара составляет 2,05 кДж/(кг.С).
Точный ответ:
Объяснение: Перейдем к решению задачи о конденсации водяного пара. Чтобы определить, сколько пара конденсируется, нам необходимо рассмотреть изменение теплоты. Сначала определим разницу в теплоте между начальным состоянием (вода) и конечным состоянием (пар). Разница в теплоте Q вычисляется по формуле:
Q = m * c * ΔT,
где m — масса вещества, c — удельная теплоемкость и ΔT — изменение температуры.
В нашей задаче масса воды равна 2 кг, начальная температура составляет 10 градусов, температура пара — 150 градусов, а удельная теплоемкость водяного пара — 2,05 кДж/(кг.С). Тогда разница в теплоте Q будет равна:
Q = 2 кг * 2,05 кДж/(кг.С) * (150 градусов — 10 градусов).
Произведем необходимые вычисления:
Q = 2 * 2,05 * (150 — 10) = 2 * 2,05 * 140 = 574 кДж.
Одной килокалории (кДж) соответствует 0,24 ккал, поэтому переведем результат в килокалории:
574 кДж * 0,24 = 137,76 ккал.
Таким образом, для конденсации водяного пара потребуется около 137,76 килокалорий.
Пример использования: Сколько килокалорий понадобится для конденсации 2 кг водяного пара при изменении его температуры с 100 градусов до 20 градусов, если удельная теплоемкость водяного пара составляет 2,2 кДж/(кг.С)?
Совет: Для лучшего понимания терминов и формул, рекомендуется ознакомиться с учебным материалом о теплообмене и удельной теплоемкости.
Задание для закрепления: Сколько килокалорий понадобится для конденсации 3 кг водяного пара при изменении его температуры с 80 градусов до 10 градусов, если удельная теплоемкость водяного пара составляет 1,8 кДж/(кг.С)?