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. 

Коментарі

Дописати коментар

Тут можна залишити коментар або звернення