Дано:
Масса льда = 2 кг = 2 кг
Выделившаяся теплота = 6.2 МДж = 6.2 * 10^6 Дж
Удельная теплота плавления льда = 334 кДж/кг
Удельная теплота парообразования льда = 2260 кДж/кг
Найти:
Начальную температуру льда
Решение:
Количество теплоты, необходимое для нагревания льда до точки плавления и его плавления, равно количеству теплоты, выделенной при конденсации пара и его охлаждении.
m_льда * c_льда * ΔT + m_льда * L_плавления = m_льда * L_парообразования + m_пара * c_пара * ΔT
где m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры, L - удельная теплота.
Раскроем формулу:
c_льда * ΔT + L_плавления = L_парообразования + c_пара * ΔT
Выразим начальную температуру льда:
ΔT = (L_парообразования - L_плавления) / (c_льда + c_пара)
Подставим известные значения и рассчитаем начальную температуру льда:
ΔT = (2260 кДж/кг - 334 кДж/кг) / (2108 Дж/(кг * °C) + 2010 Дж/(кг * °C)) ≈ 0.749 °C
Начальная температура льда ≈ 100 °C - 0.749 °C = 99.251 °C
Ответ:
Начальная температура льда примерно 99.251 °C.