Дано: количество теплоты q = 25 МДж = 25 * 10^6 Дж
Найти: массу водяного пара
Решение:
1. Рассмотрим процесс конденсации и охлаждения водяного пара. При конденсации происходит переход пара в жидкость при const температуре, а затем при охлаждении жидкость охлаждается до 18 °C.
2. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для конденсации пара при const температуре. Для этого воспользуемся формулой q = mL, где m - масса водяного пара, L - удельная теплота парообразования. Для воды L = 2.26 * 10^6 Дж/кг.
3. Подставим известные значения в формулу: 25 * 10^6 = m * 2.26 * 10^6 => m = 25 / 2.26 = 11.06 кг.
4. Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для охлаждения полученной воды до 18 °C. Для этого воспользуемся формулой q = mcΔt, где c - удельная теплоемкость воды, Δt - изменение температуры. Для воды c = 4186 Дж/(кг*°C).
5. Подставим известные значения в формулу: 25 * 10^6 = 11.06 * 4186 * Δt => Δt = 25 * 10^6 / (11.06 * 4186) ≈ 545.7 °C.
6. Таким образом, масса водяного пара равна 11.06 кг.
Ответ: масса водяного пара составляет 11.06 кг.