Question

10. у калориметр, де міститься лід за температури 0 °C, впускають водяну пару масою 20 г за температури 100 °С. Яка маса води буде в калориметрі пiсля встановлення теплової рівноваги за температури 60 °С? ДАМ 100 БАЛОВ И ЛУЧШИЙ ОТВЕТ!​

Answer 1

Ответ:

Тепло от конденсации пара и остывании воды от 100 до 0°С пошло на плавление льда.

λ*m1(льда)=L*m2(пара)+с*m2*(t1-t2)

34*10⁴ * 0,1=2,3*10⁶*m2+4200*100*m2

3,4*10⁴=272*10⁴m2

m2=3,4/272=0,0125 кг пара = 12,5 г

Всего в калориметре стало 112,5 г воды - это ответ.

Answer 2

Для вирішення цієї задачі, використовується принцип збереження енергії та теплового балансу.

Спочатку розглянемо тепловий баланс для процесу зміни стану водяної пари на воду при температурах 100 °C і 60 °C.

Енергія, що втрачається парою при охолодженні з 100 °C до 60 °C, дорівнює енергії, що отримується водою при нагріванні з 60 °C до 0 °C.

Для водяної пари можна використати формулу:

Q = m * c * ΔT,

де Q - кількість теплоти, m - маса речовини, c - її теплоємність, ΔT - зміна температури.

Для води також можна використати цю формулу.

Так як енергія, що втрачається парою, дорівнює енергії, що отримується водою, ми можемо записати:

m_пари * c_пари * (100 °C - 60 °C) = m_води * c_води * (60 °C - 0 °C),

де m_пари - маса пари, m_води - маса води, c_пари - теплоємність пари, c_води - теплоємність води.

За умовою задачі, маса пари дорівнює 20 г.

Теплоємність води (c_води) становить близько 4,18 Дж/(г·°C), а теплоємність пари (c_пари) - близько 2,01 Дж/(г·°C).

Підставляємо ці значення:

20 г * 2,01 Дж/(г·°C) * (100 °C - 60 °C) = m_води * 4,18 Дж/(г·°C) * (60 °C - 0 °C).

Розв'язуючи це рівняння, знаходимо масу води (m_води):

20 г * 2,01 Дж/(г·°C) * 40 °C = m_води * 4,18 Дж/(г·°C) * 60 °C.

1608 Дж = 250,8 Дж/(г·°C) * m