Vodní pára je jednou z fází látky vody, za jejíž přítomnosti je vzduch považován za vlhký. V procesu kondenzace vodní páry dochází k přechodu z plynného stavu do kapalného, přičemž se uvolňuje teplo. Kondenzaci lze pozorovat například, když se pára dostane na studený povrch, což vede k tvorbě rosy nebo mraků.
Pro výpočet množství uvolněného tepla při kondenzaci je nutné znát hmotnost kondenzující látky a specifické kondenzační teplo. V tomto případě se zabýváme vodní párou o hmotnosti 2 kg při teplotě 100 stupňů. Měrné kondenzační teplo vodní páry při atmosférickém tlaku je asi 2256 kJ/kg.
Teplo uvolněné kondenzací lze vypočítat podle vzorce: Q = m * L, kde Q je teplo, m je hmotnost látky, L je specifické kondenzační teplo. V případě našeho příkladu dostaneme: Q = 2 kg * 2256 kJ/kg = 4512 kj.
Při kondenzaci 2 kg vodní páry při teplotě 100 stupňů se tedy uvolní 4512 kj tepla. Toto teplo lze použít k různým účelům, například k vytápění nebo výrobě energie.
Emise tepla při kondenzaci vodní páry
Teplo uvolněné kondenzací vodní páry se nazývá kondenzační teplo. Je spojena se změnou vnitřní energie plynu při jeho přeměně na kapalinu.
Hodnota kondenzačního tepla závisí na hmotnosti páry, která kondenzuje. U každé látky je jiná. U vody je to zhruba 2260 kJ / kg.
Chcete-li tedy určit množství tepla uvolněného kondenzací, musíte znát hmotnost páry, která kondenzuje. Pro výpočet se v tomto úkolu používá hmotnost vodní páry, která se rovná 2 kg. vložením hodnot do vzorce získáme:
Množství uvolněného tepla = hmotnost páry * kondenzační teplo = 2 kg * 2260 kJ/kg = 4520 kj.
Kondenzací 2 kg vodní páry při teplotě 100 stupňů se tedy uvolní 4 520 kj tepla.
Oddíl 1. Teoretické základy
V této části se podíváme na základní teoretické aspekty procesu kondenzace vodní páry při dané teplotě.
Kondenzace je fyzický proces přechodu vodní páry do kapalného stavu. Když teplota vody stoupá, začne se odpařovat a vytváří páru. Když pára vstoupí do chladnějšího prostředí, dochází k opačnému procesu - kondenzaci.
Jedním ze základních parametrů, které určují množství tepla uvolněného kondenzací, je měrné kondenzační teplo. Specifické kondenzační teplo (Lk) je množství tepla, které se uvolňuje při kondenzaci 1 kg páry při určité teplotě. Hodnota měrného kondenzačního tepla vody při teplotě 100 stupňů Celsia je asi 2260 kJ/kg.
K určení množství uvolněného tepla lze použít následující vzorec:
Q = m * LK
kde Q je množství tepla, m je hmotnost látky (v tomto případě páry), Lk je specifické kondenzační teplo.
Chcete-li tedy určit množství tepla uvolněného kondenzací 2 kg vodní páry při teplotě 100 stupňů Celsia, je nutné vynásobit hmotnost páry hodnotou specifického kondenzačního tepla:
Q = 2 kg * 2260 kJ / kg = 4520 kj
Oddíl 2. Příklad výpočtu
Podívejme se na příklad, abychom zjistili, kolik tepla se uvolní při kondenzaci 2 kg vodní páry při teplotě 100 stupňů.
Nejprve musíme při této teplotě najít skryté teplo parníku pro vodu. Hodnota této veličiny je 2260 kJ / kg.
Nyní, s vědomím hmotnosti vodní páry (2 kg) a skrytého tepla pro parník (2260 kJ / kg), můžeme vzorec použít k výpočtu uvolněného tepla:
Přidělené teplo = hmotnost vodní páry * skryté teplo parníku
Přidělené teplo = 2 kg * 2260 kJ / kg
Přidělené teplo = 4520 kj
Kondenzací 2 kg vodní páry při teplotě 100 stupňů se tedy uvolní 4 520 kj tepla.