В сосуде, теплоёмкость которого равна 184 Дж/°С, находится 2 л воды и 1,3 кг льда при 0°С. Чтобы получить воду с температурой 6 °С, в сосуд впускают водяной пар при 100 °С. Найди массу пара. (Удельная теплоёмкость воды с=4200Джкг⋅° С, удельная теплота парообразования L =2260000 Дж/кг, удельная теплота плавления льда λ=330000 Дж/кг).
193
Объяснение:
Тепловой баланс: Q₁=Q₂,
Q₁ - количество теплоты, которую забрал сосуд, вода и лёд;
Q₂ - количество теплоты, которая выделилась после конденсации пара и охлаждения воды.
сΔt₁ - нагрев сосуда, где Δt₁=6°C-0°C=6°C.
c₁m₁Δt₁ - нагрев воды, где с₁=4200 Дж/кг·°С; m₁=2 л.
λm₂ - плавление льда, где λ=330000 Дж/кг; m₂=1,3 кг.
с₁m₂Δt₁ - нагрев получившейся воды.
Q₁=сΔt₁+c₁m₁Δt₁+λm₂+с₁m₂Δt₁=184·6+4200·2·6+330000·1,3+4200·1,3·6=1104+50400+429000+32760=513264 Дж
Lm₃ - парообразование, где m₃ - масса пара.
с₁m₃Δt₂ - охлаждение воды, где Δt₂=100°C-6°C=94°C.
Q₂=Lm₃+с₁m₃Δt₂=m₃(L+c₁Δt₂)
513264=m₃(2260000+4200·94)
m₃=513264/2654800
m₃≈0,193 кг ≈ 193 г