" 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?\nответ "

После конденсации пара, его теплота сдачи перейдет к воде и вызовет повышение температуры воды. Используем формулу теплоты сдачи:

Q = m * c * ∆T

где Q - теплота, m - масса, c - удельная теплоемкость и ∆T - изменение температуры.

Теплота сдачи пара равна теплоте поглощения водой:

m_1 * c_1 * ∆T_1 = m_2 * c_2 * ∆T_2

где m_1 - масса пара, c_1 - удельная теплоемкость пара, ∆T_1 - изменение температуры пара, m_2 - масса воды, c_2 - удельная теплоемкость воды, ∆T_2 - изменение температуры воды.

Заменим известные значения:

(0,2 кг) * (2020 Дж/кг·°C) * (100 °C - ∆T_1) = (1,5 кг) * (4186 Дж/кг·°C) * (∆T_2 - 15 °C)

Раскроем скобки:

40,4 - 2*∆T_1 = 6 279 * ∆T_2 - 94 185

Поместим все неизвестные переменные одной стороне уравнения:

2*∆T_1 + 6 279 * ∆T_2 = 6 279 * 15 + 40,4 + 94 185

Решим уравнение:

2*∆T_1 + 6 279 * ∆T_2 = 130 202,4

Теперь подставим эту величину в уравнение теплоты сдачи и найдем конечную температуру:

(0,2 кг) * (2020 Дж/кг·°C) * (100 °C - ∆T_1) = (1,5 кг) * (4186 Дж/кг·°C) * (∆T_2 - 15 °C)

Раскроем скобки:

40,4 - 2*∆T_1 = 6 279 * ∆T_2 - 94 185

Подставим значение ∆T_1:

40,4 - 2*(130 202,4 - 6 279 * ∆T_2) = 6 279 * ∆T_2 - 94 185

Упростим:

∆T_2 = 77,3 °C

Таким образом, после конденсации пара, общая температура в сосуде составит 77,3 °C.