В алюмінієвий калориметр масою 50 г, який містить 250 г води за температури 10⁰С, додали пару за температури 100⁰С. Після встановлення теплової рівноваги термометр у калориметрі показав температуру 80⁰С. Визначити масу водяної пари.
Дано:
m_1=0,05 кг
m_2=0,25 кг
t_1=10⁰С
t_3=100⁰С
t_2=80⁰С
Речовина 1=алюміній
Речовина 2=вода
Речовина 3=пара
Знайти: m_3
Рівняння теплового балансу: кількість теплоти, отримана калориметром Q_2 і холодною водою Q_2, дорівнює кількості теплоти, яку віддала пара при конденсації Q_3 і сконденсована вода при охолодженні до кінцевої теператури процесу Q_2. Це можна записати у вигляді наступної формули.
Q_1+Q_2=Q_3+Q_4 (1)
Q_1=C_1m_1(t_2-t_1) (2)
де C_1 - питома теплоємність алюмінію.
Q_2=C_2m_2(t_2-t_1) (3)
де C_2 - питома теплоємність води.
Q_3=m_3\lambda (4)
де \lambda - питома теплота пароутворення і конденсації води.
Q_4=C_2m_4(t_3-t_2) (5)
C_1m_1(t_2-t_1)+C_2m_2(t_2-t_1)=m_3\lambda+C_2m_3(t_3-t_2) (6)
(t_2-t_1)(C_1m_1+C_2m_2)=m_3(\lambda+C_2(t_3-t_2)) (7)
m_3=\frac{(t_2-t_1)(C_1m_1+C_2m_2)}{(\lambda+C_2(t_3-t_2))} (8)
m_3=\frac{(80-10)(920*0,05+4200*0,25)}{(2,4*10^6+4200*(100-80))}
m_3\approx 0,03 кг
Відповідь: маса пари 30 грамів.
Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Був корисним - напишіть добре слово у коментарях, не скупіться. Мені буде приємно.
Дякую вам, дуже корисно
ВідповістиВидалитиДЯКУЮ ЗА ПІДТРИМКУ САЙТА ДОБРИМ СЛОВОМ
Видалити