Визначити мінімальну масу водяної пари, яку потрібно впустити в калориметр, у якому міститься 800 г льоду за температури -10°С, для того, щоб весь лід розтанув (теплоємністю калориметра знехтувати). Початкова температура пари становить 100°С. Теплообмін із навколишнім середовищем знехтувати

Дано:

$m_1=0,8$ кг

$t_1=-10°С$

$t_2=100°С$

Знайти:  $m_2$

Кількість теплоти, яка потрібна для розплавлення льоду складається з кількості теплоти для нагрівання льоду до температури плавлення $Q_1$ і кількості теплоти для процесу плавлення льоду при температурі плавлення $Q_2$. 

Кількість теплоти, яку пара віддасть льоду,  дорівнює сумі кількості теплоти від конденсації пари при температурі конденсації  $Q_3$ і кількості теплоти від охолодження зконденсованої води від температури пари до температури плавлення льоду $Q_4$ 

Рівняння теплового балансу:   

$Q_1+Q_2=Q_3+Q_4$

$C_1m_1(t_3-t_1)+q_1m_1=q_2m_2+C_2m_2(t_2-t_3)$

$m_1(C_1(t_3-t_1)+q_1)=m_2(q_2+C_2(t_2-t_3))$

$m_2=\frac{m_1(C_1(t_3-t_1)+q_1)}{q_2+C_2(t_2-t_3)}$

$C_1=2100$ $\frac{Дж}{кг*°С}$             $C_2=4200$ $\frac{Дж}{кг*°С}$

$q_2=2400000$ Дж/кг

$q_1=333500$ Дж/кг

$m_2=\frac{0,8*(2100*(0-(-10))+333500)}{2400000+4200*(100-0)}\approx 0,1$ кг

Відповідь:  0,1кг

Ваш відгук, коментар або лайк дуже важливий для підтримки сайту. Не пошкодуйте 10 секунд свого часу. Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Потрібна допомога - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com Допоможу безкоштовно