В сосуде, теплоёмкость которого равна 186 Дж/°C, находится 3 л воды и 1 кг льда при 0°C. Чтобы получить воду с температурой 7°C, в сосуд впускают водяной пар при 100°C. Определи массу пара. (Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Джкг⋅°C, удельная теплота парообразования L = 2260000 Дж/кг, удельная теплота плавления льда λ = 330000 Дж/кг.)

Необходимо найти массу пара. Для этого сначала определим количество теплоты, необходимое для нагрева воды и льда до 7 °C, а затем вычтем количество теплоты, выделяющееся при конденсации пара.

Теплота, необходимая для нагрева воды: Q_вода = m_вода * c_воды * (T_конечная - T_начальная)

где m_вода - масса воды, c_воды - удельная теплоемкость воды, T_конечная и T_начальная - конечная и начальная температуры соответственно.

Теплота, необходимая для плавления льда: Q_льду = m_льда * λ

где m_льда - масса льда, λ - удельная теплота плавления льда.

Общее количество теплоты: Q_общ = Q_вода + Q_льда

Далее, найдем теплоту, выделяющуюся при конденсации пара: Q_конденсации = m_пара * L

где m_пара - масса пара, L - удельная теплота парообразования.

Следовательно, общее количество теплоты, необходимое для нагрева воды и льда и конденсации пара: Q_общ = Q_конденсации

Продолжение следует...