Водяной пар массой m, взятый при температуре Т1, должен сконденсироваться, чтобы получилась вода массой m при той же температуре. При конденсации выделится тепло, равное Q1. Затем получившаяся вода должна остыть до температуры Т2, при этом тепло, которым она будет обладать, равно Q2. Следовательно, тепло Q, которое нужно отнять от Q', равно сумме Q1 и Q2:
Q = Q₁ + Q₂ (нагревание до t плавления и плавление)
Q = mc(t₂ - t₀) + λm
Q = m(λ + c(t₂ - t₀)
Первый случай (t₀ = 0°C)Q = m(λ + c(t₂ - t₀)
Q = 7(3,4*10⁵ + 4200(0 - 0)) = 7*3,4*10⁵ + 0 = 2,38 * 10⁶ Дж = 2,38 МДж
ответ: Q = 2,38 МДж
Второй случай (t₀ = -10°C)Q = m(λ + c(t₂ - t₀)
Q = 7(3,4*10⁵ + 4200(0 - (-10))) = 7(3,4*10⁵ + 4200*10) = 2674000 = 2,674 МДж
ответ: Q = 2,674 МДж
Третий случай (t₀ = -27°C)Q = m(λ + c(t₂ - t₀)
Q = 7(3,4*10⁵ + 4200(0 - (-27))) = 7(3,4*10⁵ + 4200*27) = 3173800 Дж = 3,1738 МДж
ответ: Q = 3,1738 МДж
Дано:
m = 0,1 кг
Т1 = 100 °С
Т2 = 50 °С
c = 4200 Дж/(кг*°С)
L = 2,3*10⁶ Дж/кг
Q - ?
Q' - теплота водяного пара при температуре Т1
Q1 - выделяемое паром тепло при конденсации
Q2 - теплота воды при температуре Т2
Q - искомое тепло
Водяной пар массой m, взятый при температуре Т1, должен сконденсироваться, чтобы получилась вода массой m при той же температуре. При конденсации выделится тепло, равное Q1. Затем получившаяся вода должна остыть до температуры Т2, при этом тепло, которым она будет обладать, равно Q2. Следовательно, тепло Q, которое нужно отнять от Q', равно сумме Q1 и Q2:
Q' - Q = Q' - (Q1 + Q2) | *(-1)
-Q' + Q = -Q' + (Q1 + Q2) | + Q'
Q = Q1 + Q2
Q1 = L*m
Q2 = c*m*|ΔΤ|, где |ΔΤ| = |Т2 - Т1| = Т1 - Т2 =>
=> Q2 = c*m*(T1 - T2)
Q = Q1 + Q2 = Lm + cm(T1 - T2) = m*(L + c*(T1 - T2)) = 0,1*(2,3*10⁶ + 4200*(100 - 50)) = 0,1*(2,3*10⁶ + 4200*50) = 251000 Дж = 251 кДж
ответ: 251 кДж.