Question

В сосуд положили m = 1,5 кг льда при температуре t =-40°с, и добавили пар при t =100 °с. сколько могло быть добавлено пара, если после установления теплового равновесия температура в сосуде оказалась = 0 °с? теплоемкостью сосуда пренебречь. примечание: удельная теплоёмкость воды 4200дж/кг*°с, удельная теплоёмкость льда 2100дж/кг*°с, удельная теплота парообразования воды 2,3*106дж/кг*°с, удельная

Answer 1

Дано:  
Масса льда, m = 1.5 кг  
Температура льда, t = -40 °C  
Температура пара, t = 100 °C  
Установившаяся температура в сосуде, t = 0 °C  
Удельная теплоёмкость воды, c_вода = 4200 Дж/(кг*°C)  
Удельная теплоёмкость льда, c_льда = 2100 Дж/(кг*°C)  
Удельная теплота парообразования воды, L = 2.3 * 10^6 Дж/кг  

Найти:  
Количество добавленного пара

Решение:  
1. Рассмотрим процесс таяния льда и нагревания воды до температуры 0 °C:  
m_льда * c_льда * (0 - (-40)) + m_льда * L = m_воды * c_вода * (0 - 0)  
1.5 * 2100 * 40 + 1.5 * 2.3 * 10^6 = m_воды * 4200 * 0  
126000 + 3450000 = m_воды * 4200  
m_воды = (126000 + 3450000) / 4200  
m_воды ≈ 831.43 кг  

2. Рассмотрим процесс нагревания добавленного пара:  
m_пара * L = m_воды * c_вода * (0 - 100)  
m_пара = m_воды * c_вода * 100 / L  
m_пара = 831.43 * 4200 * 100 / 2.3 * 10^6  
m_пара ≈ 600 кг  

Ответ:
Было добавлено примерно 600 кг пара.