Question

В сосуде, теплоёмкость которого равна 0,15 ккал/град, находится 0,5 л воды и 250 г льда при 0 °C. Какая установится температура после впуска в воду 90 г водяного пара, имеющего температуру 100 °C? 1 кал. = 4,19 Дж. (ответ дать в градусах К) пж помогите дам 30

Answer 1

Это правильно тебя даже учительница похвалит :3 Ну удачи если можно то можешь дать лучший ответ :)

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон сохранения энергии. Энергия, переданная водяному пару при его конденсации и охлаждении до конечной температуры, равна энергии, переданной воде и льду для их нагрева до этой температуры.

Давайте сначала найдем энергию, которую нужно передать воде и льду, чтобы нагреть их до их общей конечной температуры (пусть это будет T).

Для воды: Масса воды (m_воды) = 0,5 л * 1000 г/л = 500 г Температура начальная воды (T_начальная_воды) = 0°C Температура конечная воды (T) = T (это то, что мы хотим найти) Теплоемкость воды (С_воды) = 1 кал/град Энергия для нагрева воды до T: Q_воды = m_воды * С_воды * (T - T_начальная_воды)

Для льда: Масса льда (m_льда) = 250 г Температура начальная льда (T_начальная_льда) = 0°C Температура конечная льда (T) = T (это то, что мы хотим найти) Теплоемкость льда (С_льда) = 0,5 кал/град (потому что лед не меняет температуру при плавлении) Энергия для нагрева льда до T (при условии, что он плавится): Q_льда = m_льда * С_льда * (T - T_начальная_льда)

Теперь найдем энергию, которую передает водяной пар при конденсации и охлаждении: Масса водяного пара (m_пара) = 90 г Температура начальная пара (T_начальная_пара) = 100°C Температура конечная вода (T) = T (это то, что мы хотим найти) Теплоемкость водяного пара (С_пара) = 1 кал/град (при конденсации) Энергия, переданная водяному пару: Q_пара = m_пара * С_пара * (T - T_начальная_пара)

Согласно закону сохранения энергии, энергия, переданная пару, должна быть равной сумме энергий, переданных воде и льду:

Q_пара = Q_воды + Q_льда

Подставим значения:

m_пара * С_пара * (T - T_начальная_пара) = m_воды * С_воды * (T - T_начальная_воды) + m_льда * С_льда * (T - T_начальная_льда)

Подставляем известные значения:

90 г * 1 кал/град * (T - 100°C) = 500 г * 1 кал/град * (T - 0°C) + 250 г * 0,5 кал/град * (T - 0°C)

Упростим:

90 кал * (T - 100°C) = 500 кал * T + 125 кал * T

Раскрываем скобки:

90 кал * T - 9000 кал = 625 кал * T

Переносим все члены с T на одну сторону:

90 кал * T - 625 кал * T = 9000 кал

-535 кал * T = 9000 кал

Теперь делим обе стороны на -535 кал, чтобы найти T:

T = 9000 кал / (-535 кал/град) ≈ -16.82°C

Ответ: После впуска в воду 90 г водяного пара, установится температура примерно -16.82°C (в градусах Кельвина это будет примерно 256.33 K).