Рассчитай ,какая масса льда ,находящегося в закрытой ёмкости при °С,перейдёт в жидкое состояние при той же температуре если этой ёмкости будет конденсироваться 2 кг пара,физическое состояние которое характеризуется нормальным давлением и температурой 100°С Процесс охлаждения сконденсированной воды не учитывать .Справочные данные :удельная теплота плавления льда-3,• 105 Дж/кг,удельная теплота парообразования воды -2,3• Дж
Для решения задачи, давайте используем закон сохранения энергии. Энергия, высвобождающаяся при конденсации пара, будет равна энергии, необходимой для плавления льда.
Данные, которые нам нужны:
- Удельная теплота плавления льда (L_f) = \(3 \cdot 10^5\) Дж/кг
- Удельная теплота парообразования воды (L_v) = \(2,3 \cdot 10^6\) Дж/кг
- Масса конденсирующегося пара (m_v) = 2 кг
Энергия, выделяющаяся при конденсации пара: \[ Q_{\text{пара}} = m_v \cdot L_v = 2 \, \text{кг} \cdot 2,3 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг} = 4,6 \cdot 10^6 \, \text{Дж} \]
Энергия, необходимая для плавления льда: Пусть масса льда, которая плавится, равна \(m_{\text{леда}}\) кг. Тогда энергия, необходимая для плавления льда, будет: \[ Q_{\text{лед}} = m_{\text{леда}} \cdot L_f \]
Согласно закону сохранения энергии: \[ Q_{\text{пара}} = Q_{\text{лед}} \] \[ 4,6 \cdot 10^6 \, \text{Дж} = m_{\text{леда}} \cdot 3 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг} \]
Теперь найдём массу льда: \[ m_{\text{леда}} = \frac{4,6 \cdot 10^6 \, \text{Дж}}{3 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг}} \approx 15,33 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса льда, которая перейдёт в жидкое состояние при конденсации 2 кг водяного пара, составляет примерно 15,33 кг.
