Масса водяного пара равна ... кг, если при конденсации и охлаждении полученной воды до 20˚С выделяется количество теплоты равное 5 МДж удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж / (кг * ˚С) удельная теплоты парообразования воды - 2,3 МДж/кг

Дано:

Q = 5 МДж = 5 * 10^6 Джоуль - энергия, выделяемая при конденсации и охлаждении водяного пара;

c = 4200 Дж / (кг*С) - удельная теплоемкость воды;

q = 2,3 МДж/кг = 2,3 * 10^6 Дж/кг - удельная теплота парообразования воды.

T2 = 20 градусов Цельсия.

Требуется определить массу водяного пара m (килограмм).

Конденсация пара начинается при температуре T1 = 100 градусов Цельсия, с учетом этого получаем:

Q = Qконденсации + Qохлаждения

Q = q * m + c * m * (T1 - T) = m * (q + c * (T1 - T), отсюда:

m = Q / (q + c * (T1 - T) = 5 * 10^6 / (2,3 * 10^6 - 4200 * (100 - 20)) =

= 5 * 10^6 / (2,3 * 10^6 - 4200 * 80) = 5 * 10^6 / (2,3 * 10^6 - 336000) =

= 5000000 / 1964000 = 2,5 килограмм.

Ответ: масса водяного пара равна 2,5 килограмм.