Question

В сосуд с водой, имеющей температуру 0*С, впустили 1 кг стоградусного водяного пара. Через некоторое время в сосуде установилась температура 20*С. Определите массу воду, первоначально находившейся в сосуде. (через дано пожалуйста)

Answer 1

M₁ = 1кг - масса пара
С = 4200 Дж/(кг град) - удельная теплоёмкость воды 
L= 2 260 000 Дж/кг - удельная теплота парообразования 
ΔT₁ = 100 - 20 = 80 остывание конденсата 
ΔT₂ = 20 - 0 нагрев воды

При конденсации пара и остывании конденсата выделилось количество теплоты 
Q₁ = m₁(L + СΔT₁)
При нагреве воды поглотилось количество теплоты 
Q₂ =m₂СΔT₂

Поскольку Q₁ = Q₂ то
m₁(L + СΔT₁) = m₂СΔT₂
откуда искомая масса равна:
m₂ = m₁(L + СΔT₁)/(СΔT₂) = 1·(2 260 000 + 4200·80)/(4200·20) = 31 кг

Answer 2

Я могу помочь вам с вашим вопросом.

Вот подробный ответ на ваш вопрос:

Дано:

m1 = 1 кг - масса стоградусного водяного пара

t1 = 100 °C - температура стоградусного водяного пара

t2 = 0 °C - температура воды в сосуде

t3 = 20 °C - температура смеси воды и пара после установления теплового равновесия

m2 - масса воды в сосуде (искомая величина)

Найти:

m2 - масса воды в сосуде

Решение:

При впускании водяного пара в сосуд с водой происходят два процесса: конденсация пара и нагревание смеси. При этом количество теплоты, отданное паром, равно количеству теплоты, полученному водой и конденсатом. Поэтому можно составить уравнение теплового баланса:

m1 * L + m1 * c * (t3 - t1) = (m1 + m2) * c * (t3 - t2),

где L - удельная теплота парообразования воды, c - удельная теплоемкость воды.

Из этого уравнения можно выразить искомую массу воды в сосуде:

m2 = (m1 * L + m1 * c * (t3 - t1)) / (c * (t3 - t2)) - m1

Подставляя численные значения, получаем:

m2 = (1 * 2256 + 1 * 4.2 * (20 - 100)) / (4.2 * (20 - 0)) - 1

m2 = (2256 - 336) / 84 - 1

m2 = 22.86 - 1

m2 = 21.86 кг

Ответ: масса воды в сосуде равна 21.86 кг.