Question

В сосуде, теплоёмкость которого равна 189 Дж/°С, находится 3 л воды и 1 кг льда при 0°С. Чтобы получить воду с температурой 5 °С, в сосуд впускают водяной пар при 100 °С. Рассчитай массу пара. (Удельная теплоёмкость воды с=4200Джкг⋅° С, удельная теплота парообразования L =2260000 Дж/кг, удельная теплота плавления льда λ=330000 Дж/кг). Ответ (округли до целого числа): г.

Answer 1

0.17 кг

Объяснение:

m*(2260000 + 4200*(100-9)) = 1*330000 + ((1+2)*4200+207)*(9-0)

m = (1*330000 + ((1+2)*4200+207)*(9-0))/(2260000 + 4200*(100-9)) = 0.17 кг

Answer 2

Для решения задачи можно использовать закон сохранения энергии. Энергия, выделяющаяся при конденсации пара и охлаждении его до 5 °C, должна быть равна энергии, необходимой для нагрева воды и льда до 5 °C:

m_пара * L + m_воды * c_воды * ΔT + m_льда * λ + m_льда * c_льда * ΔT = 0

где m_пара - масса пара, m_воды - масса воды, m_льда - масса льда, c_воды и c_льда - удельные теплоемкости воды и льда соответственно, L - удельная теплота парообразования, λ - удельная теплота плавления льда, ΔT - изменение температуры.

Подставляя известные значения, получим:

m_пара * 2260000 + 3000 * 4200 * (5 - 0) + 1000 * 330000 + 1000 * 4200 * (5 - 0) = 0

решая уравнение, найдем:

m_пара ≈ 35 г

Ответ: 35 г.