По формуле Q=m*L определяем количество теплоты при конденсации водяного пара, где L - удельная теплота парообразования. L вода = 2260 кДж/кг.
Q = 4 кг * 2260 кДж/кг = 9040 кДж
По формуле Q=cmΔT находим выделение тепла при охлаждении до 20°.
Температура кипения (переход из жидкого состояния в газообразный) воды = 100°С. Следовательно, когда вещество перешло в жидкое состояние оно ещё имело температуру 100°. Значит нам нужно охладить на 100°-20° = 80°.
C - удельная теплоёмкость вещества. C воды = 4187 Дж/кг*К.
Вычисляем по формуле:
Q = 4187 Дж/кг*К * 4 кг * 80° = 1 339 840 Дж ≈ 1340 кДж.
Теперь вычисляем сумму выделенной энергии.
Q = 9040 кДж + 1340 кДж = 10 380 кДж.
Ответ: Q = 10 380 кДж