Question

В 500 г воды при температуре 15°С впускают 75 г водяного пара при 100°С. Найдите конечную температуру воды в сосу¬де. (Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг «°С; удельная теплота парообразования 2,3 • 105Дж/кг.)

Answer 1

T3 - ?

Q1 = Q2
m1*c1*(t1 - t3) = m2*c2*(t3-t2)
m1*c1 = 2100
m2*c2 = 17250
17250/2100 = 8 
t1-t3 = 8(t3-t2)
t1-t3 = 8t3 - 8t2
9t3 = t1 + 8t2
9t3 = 15 + 8*100 = 815 C
t3 = 815/9 = 90,5 C

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии.

Общая энергия в системе до и после смешения будет одинаковой. Общая энергия состоит из энергии тепла воды и энергии тепла пара.

Давайте выразим энергию тепла воды до и после смешения:

Энергия тепла воды до смешения: Q_1 = m_1 * c * ΔT_1,

где m_1 - масса воды до смешения (500 г), c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг·°C), ΔT_1 - изменение температуры воды (конечная температура - начальная температура).

Энергия тепла пара до смешения: Q_2 = m_2 * L,

где m_2 - масса пара (75 г), L - удельная теплота парообразования (2,3 * 10^5 Дж/кг).

Энергия тепла воды после смешения: Q_3 = (m_1 + m_2) * c * ΔT_2,

где ΔT_2 - изменение температуры воды после смешения (конечная температура - начальная температура).

Используя закон сохранения энергии, мы можем записать уравнение:

Q_1 + Q_2 = Q_3.

Подставим выражения для Q_1, Q_2 и Q_3 и решим уравнение:

m_1 * c * ΔT_1 + m_2 * L = (m_1 + m_2) * c * ΔT_2.

Теперь подставим известные значения:

500 г * 4200 Дж/кг·°C * ΔT_1 + 75 г * 2.3 * 10^5 Дж/кг = (500 г + 75 г) * 4200 Дж/кг·°C * ΔT_2.

Упрощая выражение, получим:

2.1 * 10^6 ΔT_1 + 1.725 * 10^7 = 575 г * 4200 Дж/кг·°C * ΔT_2.

Теперь найдем ΔT_2:

2.1 * 10^6 ΔT_1 + 1.725 * 10^7 = 2415000 ΔT_2.

Выразим ΔT_1:

ΔT_1 = (2415000 ΔT_2 - 1.725 * 10^7) / 2.1 * 10^6.

Используя известные значения, найдем ΔT_1:

ΔT_1 = (2415000 ΔT_2 - 1.725 * 10^7) /