Решение: Конденсация и охлаждение пара
Какое количество теплоты выделится при конденсации $2\ \text{кг}$ водяного пара, взятого при температуре $100\ ^\circ\text{C}$, и последующем охлаждении образовавшейся воды до $40\ ^\circ\text{C}$ при нормальном атмосферном давлении?
Решение по шагам
5 шаговПри конденсации водяного пара выделяется количество теплоты:
$$Q_1 = \lambda m$$После конденсации вода охлаждается от $100\ ^\circ\text{C}$ до $40\ ^\circ\text{C}$. Выделившееся при охлаждении количество теплоты равно:
$$Q_2 = cm(t_1 - t_2)$$Общее количество выделившейся теплоты равно сумме теплоты конденсации и теплоты охлаждения:
$$Q = Q_1 + Q_2 = \lambda m + cm(t_1 - t_2)$$Подставим значения физических величин:
$$Q = 2{,}3 \cdot 10^6 \cdot 2 + 4200 \cdot 2 \cdot (100 - 40)$$Выполним вычисления:
$$Q = 4{,}6 \cdot 10^6 + 5{,}04 \cdot 10^5 = 5{,}104 \cdot 10^6\ \text{Дж}$$При конденсации пара и последующем охлаждении воды выделится $5{,}104 \cdot 10^6\ \text{Дж}$ теплоты, или примерно $5{,}1\ \text{МДж}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Учитывают только теплоту конденсации и забывают про последующее охлаждение воды.
Используют разность температур при расчёте теплоты конденсации.
Ошибаются при переводе результата в мегаджоули.