Сколько килограммов льда, взятого при температуре 0 °С, расплавится, если ему сообщить такое же количество теплоты, которое выделится при конденсации 13,2 кг водяного пара при…
Сколько килограммов льда, взятого при температуре 0 °С, расплавится, если ему сообщить такое же количество теплоты, которое выделится при конденсации 13,2 кг водяного пара при температуре 100 °С?
Для решения задачи нам нужно рассчитать количество теплоты, выделяющееся при конденсации водяного пара, и затем определить, сколько льда расплавится при этом количестве теплоты.
- Рассчитаем тепло, выделяющееся при конденсации 13,2 кг водяного пара. Удельная теплота конденсации водяного пара составляет примерно \( L_{кон} = 2260 \ \text{кДж/кг} \).
\[ Q = m \cdot L_{кон} \]
где
- \( Q \) — количество теплоты,
- \( m = 13,2 \ \text{кг} \) — масса водяного пара,
- \( L_{кон} = 2260 \ \text{кДж/кг} \) — удельная теплота конденсации.
Подставляем значения:
\[ Q = 13,2 \ \text{кг} \cdot 2260 \ \text{кДж/кг} = 29,832 \ \text{кДж} \]
- Теперь рассчитаем, сколько льда расплавится при передаче этого количества теплоты. Удельная теплота плавления льда составляет примерно \( L_{плав} = 334 \ \text{кДж/кг} \).
Используем формулу для расчета массы расплавленного льда:
\[ Q = m_{лед} \cdot L_{плав} \]
где
- \( m_{лед} \) — масса расплавленного льда.
Мы знаем \( Q \) и \( L_{плав} \):
\[ m_{лед} = \frac{Q}{L_{плав}} = \frac{29,832 \ \text{кДж}}{334 \ \text{кДж/кг}} \]
Выполняем расчет:
\[ m_{лед} = \frac{29,832}{334} \approx 0,0894 \ \text{кг} \]
Таким образом, если сообщить льду количество теплоты, равное количеству теплоты, выделяющемуся при конденсации 13,2 кг водяного пара, расплавится примерно 0,0894 кг льда.
