" В сосуд, содержащий 1,5 кг воды при 15 °С, впускают 200 г водяного пара при 100 °С. Какая общая температура установится в сосуде после конденсации пара?\n"

При конденсации пара вода освобождает свою скрытую теплоту испарения и его энергия выделяется в окружающую среду. Для решения данной задачи необходимо использовать законы сохранения энергии.

Для начала, найдем, сколько теплоты передастся воде при конденсации пара. Теплота, передаваемая воде, равна массе конденсировавшегося пара (200 г) умноженной на его удельную теплоту испарения (2260 Дж/г):

Q = m * ΔH Q = 200 г * 2260 Дж/г = 452 000 Дж

Теплота, передаваемая воде, полностью уравновешивается с изменением ее внутренней энергии, а также изменением его температуры. Поэтому, можно воспользоваться формулой теплового равновесия:

Q = mcΔT где Q - теплота, mc - теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры

Заменим символы на известные значения: Q = 452 000 Дж, m = 1,5 кг, c - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/(г*°C)). ΔT - неизвестная.

452 000 Дж = 1,5 кг * 4,186 Дж/(г*°C) * ΔT

Рассчитаем ΔT:

ΔT = 452 000 Дж / (1,5 кг * 4,186 Дж/(г*°C)) ΔT ≈ 96,6 °C

Таким образом, после конденсации пара общая температура в сосуде составит примерно 96,6 °C.