Question

В сосуде, теплоёмкость которого равна 202 Дж/°С, находится 2 л воды и 0,9 кг льда при 0°С. Чтобы получить воду с температурой 9 °С, в сосуд впускают водяной пар при 100 °С. Определи массу пара. (Удельная теплоёмкость воды с=4200Джкг⋅° С, удельная теплота парообразования L =2260000 Дж/кг, удельная теплот Ответ (округли до целого числа):

Answer 1

Ответ:

12кДж

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится учесть тепловой баланс системы, чтобы найти массу водяного пара, которую нужно ввести в систему, чтобы нагреть лед и воду до заданной температуры.

Шаг 1: Рассчитаем тепловое количество, необходимое для нагрева льда и воды до 9°C.

Масса льда (m_льда) = 0.9 кг Удельная теплоемкость льда (c_льда) = 2100 Дж/кг°C (поскольку лед находится при 0°C)

Масса воды (m_воды) = 2 л = 2 кг (поскольку 1 л воды весит 1 кг) Удельная теплоемкость воды (c_воды) = 4200 Дж/кг°C

Тепловое количество для нагрева льда и воды от 0°C до 9°C можно рассчитать следующим образом:

Q_нагрев = (m_льда * c_льда * ΔT) + (m_воды * c_воды * ΔT) где ΔT - изменение температуры (9°C - 0°C = 9°C)

Q_нагрев = (0.9 кг * 2100 Дж/кг°C * 9°C) + (2 кг * 4200 Дж/кг°C * 9°C) Q_нагрев = 17010 Дж + 75600 Дж Q_нагрев = 92610 Дж

Шаг 2: Рассчитаем тепловое количество, необходимое для испарения воды из пара при 100°C.

Удельная теплота парообразования (L) = 2260000 Дж/кг

Для испарения воды из пара нужно Q_испарение = m_пара * L, где m_пара - масса водяного пара.

Теперь мы можем рассчитать массу пара:

m_пара = Q_нагрев / L m_пара = 92610 Дж / 2260000 Дж/кг m_пара ≈ 0.041 кг

Ответ: Масса водяного пара, которую нужно ввести в систему, чтобы нагреть лед и воду до 9°C, составляет около 0.041 кг (или округленно до целого числа - 41 г).