Question

В сосуде, теплоемкость которого равна 184 Дж/C• находится 3 л воды и 1,3 кг льда при 0°С. Чтобы получить воду с температурой 12°С, в сосуд впускают водяной пар при 100°С. Найди массу пара. (Удельная теплоемкость воды с = 4200 удельная теплота парообразования Дж Кг*градус L = 2260000 Дж/кг, удельная теплота плавления льда А - 330000 Дж/кг.) Ответ (округли до целого числа)

Answer 1

Для решения данной задачи, сначала нужно вычислить количество теплоты, которое требуется передать сосуду с водой и льдом, чтобы нагреть их до температуры 12°C.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды:

Q_воды = масса_воды * удельная_теплоемкость_воды * (температура_конечная - температура_начальная)

где: масса_воды = 3 л * 1 кг/л = 3 кг (переводим литры в килограммы) удельная_теплоемкость_воды = 4200 Дж/(кг*°C) температура_начальная = 0°C температура_конечная = 12°C

Q_воды = 3 кг * 4200 Дж/(кг*°C) * (12°C - 0°C) = 151 200 Дж

Теперь найдем количество теплоты, которое требуется для плавления льда:

Q_льда = масса_льда * удельная_теплота_плавления_льда

где: масса_льда = 1.3 кг удельная_теплота_плавления_льда = 330 000 Дж/кг

Q_льда = 1.3 кг * 330 000 Дж/кг = 429 000 Дж

Теперь найдем общее количество теплоты, которое требуется для нагрева воды и плавления льда:

Q_общее = Q_воды + Q_льда = 151 200 Дж + 429 000 Дж = 580 200 Дж

Теперь, чтобы найти массу водяного пара, который необходимо впустить в сосуд при 100°C, чтобы получить воду с температурой 12°C, мы можем использовать формулу:

Q_водяного_пара = масса_пара * удельная_теплота_парообразования_воды

где: удельная_теплота_парообразования_воды = 2 260 000 Дж/кг

Мы знаем, что количество теплоты, переданное в сосуд, равно общему количеству теплоты:

Q_общее = Q_водяного_пара

Подставим значения и решим уравнение:

580 200 Дж = масса_пара * 2 260 000 Дж/кг

масса_пара = 580 200 Дж / 2 260 000 Дж/кг ≈ 0.256 кг

Ответ: Масса пара, которую необходимо впустить в сосуд, чтобы получить воду с температурой 12°C, составляет около 0.256 кг (округлено до целого числа).