200 грамм водяного пара, взятого при температуре 100 °С, перевели в воду, взятую при температуре 20 °С. Какое количество теплоты при этих процессах вода и пар передали окружающей среде?

опддатчдрстадспратала

Добрый день! Конечно, я готов выступить в роли учителя и помочь вам с решением задачи.

Чтобы определить, сколько теплоты было передано окружающей среде при процессе конденсации пара, нам необходимо использовать формулу теплового равновесия:

Q = m * c * ΔT

Где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Для начала, вычислим количество теплоты, переданное веществу при его охлаждении от 100 °C до 20 °C. Для этого используем формулу:

Q1 = m1 * c1 * ΔT1

Вычислим массу воды, которая образовалась в результате конденсации пара. Масса воды равна массе вещества, из которого образовалась:

m1(вода) = m(пар)

Нам дано, что масса пара равна 200 граммам, поэтому m1(вода) = 200 г.

Теперь рассчитаем изменение температуры ΔT1 = T2 - T1, где T1 - начальная температура, а T2 - конечная температура:

ΔT1 = 20 °C - 100 °C
= -80 °C

Теперь нам нужно знать удельную теплоемкость воды (c1), которая обычно составляет около 4.18 Дж/г °C.

Подставим все значения в формулу и рассчитаем количество теплоты Q1:

Q1 = m1 * c1 * ΔT1
= 200 г * 4.18 Дж/г °C * (-80 °C)
= -66 880 Дж

Заметим, что полученное значение отрицательное. Это означает, что в ходе этого процесса было выделили тепло окружающей среде.

Теперь рассчитаем количество теплоты, переданной окружающей среде в результате образования воды из пара.

Для этого нам понадобится удельная теплота парообразования (L), которая составляет около 2 260 000 Дж/кг.

Теперь мы можем найти количество теплоты, переданное пару за время его конденсации:

Q2 = m2 * L

Чтобы найти массу пара, нужно воспользоваться формулой m2(пар) = m(вода):

m2(пар) = m(вода) = 200 г

Теперь подставим все значения в формулу и рассчитаем количество теплоты Q2:

Q2 = m2 * L
= 200 г * 2 260 000 Дж/кг
= 452 000 Дж

Таким образом, количество теплоты, переданное окружающей среде при процессе конденсации пара и охлаждения до 20 °C, равно -66 880 Дж + 452 000 Дж = 385 120 Дж.

Ответ: Количество теплоты, переданное окружающей среде, составляет 385 120 Дж.