Wasserdampf ist eine der Phasen der Wassersubstanz, in deren Gegenwart die Luft als feucht gilt. Während der Kondensation von Wasserdampf wird der Übergang vom gasförmigen Zustand in den flüssigen Zustand durchgeführt, wobei Wärme freigesetzt wird. Kondensation kann beispielsweise beobachtet werden, wenn Dampf auf eine kalte Oberfläche gelangt, was zur Bildung von Tau oder Wolken führt.
Um die Menge der freigesetzten Kondensationswärme zu berechnen, müssen Sie die Masse des kondensierenden Stoffes und die spezifische Kondensationswärme kennen. In diesem Fall haben wir es mit 2 kg Wasserdampf bei einer Temperatur von 100 Grad zu tun. Die spezifische Kondensationswärme von Wasserdampf bei Atmosphärendruck beträgt etwa 2256 KJ / kg.
Die durch Kondensation freigesetzte Wärme kann anhand der Formel berechnet werden: Q = m * L, wobei Q die Wärme ist, m die Masse der Substanz, L die spezifische Kondensationswärme. Im Fall unseres Beispiels erhalten wir: Q = 2 kg * 2256 KJ / kg = 4512 kj.
Somit wird bei einer Kondensation von 2 kg Wasserdampf bei einer Temperatur von 100 Grad 4512 KJ Wärme freigesetzt. Diese Wärme kann für verschiedene Zwecke verwendet werden, z. B. zum Heizen oder zur Energieproduktion.
Wärmeerzeugung bei Kondensation von Wasserdampf
Die Wärme, die durch Kondensation von Wasserdampf freigesetzt wird, wird als Kondensationswärme bezeichnet. Es ist mit der Veränderung der inneren Energie des Gases verbunden, wenn es in Flüssigkeit umgewandelt wird.
Die Größe der kondensierenden Wärme hängt von der Masse des kondensierenden Dampfes ab. Für jede Substanz ist sie unterschiedlich. Für Wasser entspricht es ungefähr 2260 KJ / kg.
Um also die Menge an Wärme zu bestimmen, die während der Kondensation freigesetzt wird, ist es notwendig, die Masse des kondensierenden Dampfes zu kennen. Für die Berechnung dieses Problems wird die Masse von Wasserdampf verwendet, die 2 kg beträgt. Wenn wir die Werte in die Formel einfügen, erhalten wir:
Menge der freigesetzten Wärme = Dampfmasse * Kondensationswärme = 2 kg * 2260 KJ/kg = 4520 KJ.
Somit wird bei einer Kondensation von 2 kg Wasserdampf bei einer Temperatur von 100 Grad 4520 KJ Wärme freigesetzt.
Abschnitt 1. theoretische Grundlagen
In diesem Abschnitt werden wir die wichtigsten theoretischen Aspekte des Kondensationsprozesses von Wasserdampf bei einer bestimmten Temperatur betrachten.
Kondensation ist der physikalische Prozess des Übergangs von Wasserdampf in einen flüssigen Zustand. Wenn die Wassertemperatur ansteigt, beginnt sie zu verdampfen und bildet Dampf. Wenn Dampf in eine kältere Umgebung gelangt, tritt der umgekehrte Prozess auf - Kondensation.
Einer der Hauptparameter, der die Menge an Wärme bestimmt, die während der Kondensation freigesetzt wird, ist die spezifische Kondensationswärme. Die spezifische Kondensationswärme (Lk) ist die Menge an Wärme, die freigesetzt wird, wenn 1 kg Dampf bei einer bestimmten Temperatur kondensiert wird. Der Wert der spezifischen Kondensationswärme von Wasser bei einer Temperatur von 100 Grad Celsius beträgt etwa 2260 KJ / kg.
Sie können die folgende Formel verwenden, um die Menge der freigesetzten Wärme zu bestimmen:
Q = m * Lc
wobei Q die Wärmemenge ist, m die Masse der Substanz (in diesem Fall Dampf), Lc die spezifische Kondensationswärme ist.
Um also die Menge an Wärme zu bestimmen, die bei einer Kondensation von 2 kg Wasserdampf bei 100 Grad Celsius freigesetzt wird, ist es notwendig, die Dampfmasse mit dem Wert der spezifischen Kondensationswärme zu multiplizieren:
Q = 2 kg * 2260 KJ/kg = 4520 KJ
Abschnitt 2. Berechnungsbeispiel
Betrachten wir ein Beispiel, um zu sehen, wie viel Wärme freigesetzt wird, wenn 2 kg Wasserdampf bei einer Temperatur von 100 Grad kondensiert wird.
Zuerst müssen wir die verborgene Dampfwärme für Wasser bei dieser Temperatur finden. Dieser Wert beträgt 2260 KJ/kg.
Jetzt können wir die Masse von Wasserdampf (2 kg) und die verborgene Wärme der Dampfbildung (2260 KJ / kg) kennen, um die erzeugte Wärme mit einer Formel zu berechnen:
Abgegebene Wärme = Wasserdampfmasse * verborgene Dampfwärme
Zugewiesene Wärme = 2 kg * 2260 KJ/kg
Zugewiesene Wärme = 4520 KJ
Somit wird bei einer Kondensation von 2 kg Wasserdampf bei einer Temperatur von 100 Grad 4520 KJ Wärme freigesetzt.
