Question

В калориметр, содержащий воду массой 500 г при температура 20 градусов, впустили водяной пар при температуре 100 градусов. Какая температура установится в калориметре, если масса пара равна 100 г? Какой станет масса воды в каждом из этих случаев?

Answer 1

Вроде так , ну незнаю. Проверь )

М=500 г= 0,5 кг; теплоемкость H2O с = 4,19*10^3 Дж/кгК. L = 2,256*10^6 Дж/кг. Т°0 = 20°С. : m1 = 10 г, m2 = 100 г.

М*с*(Т°1 - Т°0) = L* m1 + m1*c*(100° - T°1).

при конденсации при темпер. 100°С и последующим охлаждением образовавшейся воды от 100° до общей температуры Т°1.

Выразим Т°1 из него:

Т°1 =[ Lm1 + c(MT°o + 100°m1)]/(c*(M + m1)) = [2,256*10^6*0,01 + 4,19*10^3*(0,5*20 + 100*0,010)]/(4,19*10^3*0,510) = 32,1°. Суммарная масса стала 110 г.

с*М*(100° - Т°о) = L*m.

m = с*М*(100° - Т°о) /L = 4,19*10^3*0,5*80/(2,256*10^6) = 0,074 кг = 74 г.

500+74=574 г с t = 100°С. Остальной пар "улетучится".

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии, который гласит, что тепловая энергия, полученная одним телом, равна тепловой энергии, переданной другому телу. Мы можем записать это следующим образом:

Теплота тела 1 = Теплота тела 2

Теплота тела вычисляется по формуле: Q = m * c * ΔT

где: Q - теплота, m - масса тела, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Для воды удельная теплоемкость (c) составляет около 4.18 Дж/(г * °C), а для водяного пара - около 2.01 Дж/(г * °C).

Сначала рассчитаем, сколько теплоты отдаст водяной пар при охлаждении до температуры кипения воды:

Q1 = m * c * ΔT1 Q1 = 100 г * 2.01 Дж/(г * °C) * (100°C - 20°C) = 16080 Дж

Теперь рассчитаем, сколько теплоты потребуется для нагрева полученной выше воды до равновесной температуры:

Q2 = m * c * ΔT2 Q2 = 500 г * 4.18 Дж/(г * °C) * ΔT2

Так как Q1 = Q2 (закон сохранения энергии), то:

16080 Дж = 500 г * 4.18 Дж/(г * °C) * ΔT2

ΔT2 = 16080 Дж / (500 г * 4.18 Дж/(г * °C)) ΔT2 ≈ 7.67°C

Теперь, чтобы найти окончательную температуру, прибавим ΔT2 к начальной температуре:

Температура после смешивания = 20°C + 7.67°C ≈ 27.67°C

Таким образом, окончательная температура в калориметре будет около 27.67°C.

Теперь определим, какая станет масса воды в калориметре после смешивания:

Масса воды = Исходная масса воды + Масса водяного пара Масса воды = 500 г + 100 г = 600 г

Поэтому после смешивания в калориметре будет 600 г воды при температуре около 27.67°C.