Дано:
m1 = 2 кг (масса воды при температуре 10°C)
m2 = 100 г = 0.1 кг (масса водяного пара при температуре 100°C)
T1 = 10°C = 283 K (температура воды)
T2 = 100°C = 373 K (температура водяного пара)
Найти:
T (температура смеси)
Решение:
Для определения температуры смеси воспользуемся законом сохранения энергии:
m1c1(T - T1) + m2c2(T - T2) = 0, где c1 и c2 - удельные теплоемкости
Так как в задаче не указаны удельные теплоемкости, предположим, что они равны удельной теплоемкости воды. Удельная теплоемкость воды составляет примерно 4186 Дж/(кг·К).
Подставив известные значения, рассчитаем температуру смеси:
2 * 4186 * (T - 283) + 0.1 * 4186 * (T - 373) = 0
8372T - 1674400 + 41.86T - 15576 = 0
8413.86T - 1689976 = 0
8413.86T = 1689976
T ≈ 201 K
Ответ:
Температура смеси воды и водяного пара составляет примерно 201 K.