Дано:
- Масса водяного пара, m = 0.022 кг
- Начальная температура пара, T_initial = 100 °C
- Конечная температура воды, T_final = 10 °C
- Удельная теплоемкость водяного пара, c_vapor = 1000 Дж/(кг·°C)
- Удельная теплота конденсации воды, L_v = 2260000 Дж/кг
- Удельная теплоемкость воды, c_water = 4200 Дж/(кг·°C)
Найти:
- Общее количество тепла Q, которое необходимо забрать.
Решение:
Процесс состоит из двух этапов:
1. Конденсация водяного пара в воду при 100 °C.
2. Охлаждение полученной воды от 100 °C до 10 °C.
1. Рассчитаем количество тепла, необходимое для конденсации водяного пара в воду:
Q1 = m * L_v
Q1 = 0.022 кг * 2260000 Дж/кг
Q1 = 49720 Дж
2. Рассчитаем количество тепла, необходимое для охлаждения воды от 100 °C до 10 °C:
Q2 = m * c_water * (T_initial - T_final)
Q2 = 0.022 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * (100 °C - 10 °C)
Q2 = 0.022 * 4200 * 90
Q2 = 0.022 * 378000
Q2 = 8316 Дж
Теперь сложим оба значения, чтобы получить общее количество тепла Q, которое нужно забрать:
Q = Q1 + Q2
Q = 49720 Дж + 8316 Дж
Q = 58036 Дж
Ответ:
Для получения воды с температурой 10 °C из 0.022 кг водяного пара, имевшего температуру 100 °C, необходимо забрать 58036 Дж тепла.