Какое количество теплоты выделяется при конденсации водяного пара массой 10 кг при температуре 100 °С и охлаждении образовавшейся воды до 20 °С?

Для решения этой задачи необходимо рассчитать количество теплоты, которое выделяется в процессе конденсации пара и охлаждения образовавшейся воды.

1. Конденсация пара:При конденсации пара выделяется теплота, равная:

   $$Q_1 = m cdot L$$

   где:

   (m) — масса пара (10 кг = 10000 г),

   (L) — удельная теплота парообразования воды (2260 Дж/г).

   $$Q_1 = 10000 ext{ г} cdot 2260 rac{ ext{Дж}}{ ext{г}} = 22600000 ext{ Дж} = 22.6 ext{ МДж}$$

2. Охлаждение воды:При охлаждении воды от 100 °С до 20 °С выделяется теплота, равная:

   $$Q_2 = m cdot c cdot (T_2 - T_1)$$

   где:

   (m) — масса воды (10 кг = 10000 г),

   (c) — удельная теплоемкость воды (4.186 Дж/(г·°С)),

   (T_1) — начальная температура воды (100 °С),

   (T_2) — конечная температура воды (20 °С).

   $$Q_2 = 10000 ext{ г} cdot 4.186 rac{ ext{Дж}}{ ext{г} cdot ext{°С}} cdot (100 ext{ °С} - 20 ext{ °С}) = 10000 ext{ г} cdot 4.186 rac{ ext{Дж}}{ ext{г} cdot ext{°С}} cdot 80 ext{ °С} = 3348800 ext{ Дж} = 3.3488 ext{ МДж}$$

3. Общее количество теплоты:Общее количество теплоты, которое выделяется при конденсации пара и охлаждении воды:

   $$Q = Q_1 + Q_2 = 22.6 ext{ МДж} + 3.3488 ext{ МДж} = 25.9488 ext{ МДж}$$

Ответ: При конденсации водяного пара и охлаждении образовавшейся воды выделяется 25.9488 МДж теплоты.