Question

Сколько водяного пара при температуре 100 градусов по Цельсия нужно впустить в калориметр, содержащий 1 л воды при температуре 20 градусов по Цельсия, что бы конечная температура воды стала равной 100 градусам по Цельсия.

Answer 1

Нужно будет 5 литров вод пара (воды)

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем количество тепла, которое нужно передать воде в калориметре, чтобы ее температура увеличилась до 100 градусов.

Q = m * c * ΔT

где Q - количество тепла, m - масса воды в калориметре (1 л = 1 кг), c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды составляет около 4,18 Дж/град * г.

Таким образом, для нагрева 1 кг (1 л) воды на 80 градусов (от 20 до 100 градусов) понадобится:

Q = 1 * 4,18 * 80 = 334,4 кДж

Теперь найдем количество водяного пара, которое нужно впустить в калориметр, чтобы передать такое количество тепла.

Для превращения 1 г водяного пара при 100 градусах воды в 1 г воду при 100 градусах нужно отдать 2260 кДж тепла (энтальпия конденсации).

Таким образом, чтобы передать 334,4 кДж тепла, нам понадобится:

Q = 334,4 кДж = m * 2260 кДж/г

m = 334,4 кДж / 2260 кДж/г = 0,148 г

Таким образом, чтобы конечная температура воды стала равной 100 градусам по Цельсию, нам нужно впустить в калориметр примерно 0,148 г водяного пара при 100 градусах.