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.