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.) 8 класс Физика

Масса пара может быть определена с использованием формулы:

Q1 = m1 * c1 * ΔT1 + m * L + m2 * λ

Где: m1 - масса воды (кг) c1 - удельная теплоемкость воды (Дж/кг⋅°C) ΔT1 - изменение температуры для воды (°C) m - масса пара (кг) L - удельная теплота парообразования (Дж/кг) m2 - масса льда (кг) λ - удельная теплота плавления льда (Дж/кг)

У нас есть следующие известные значения: m1 = 3 кг (масса воды) c1 = 4200 Дж/кг⋅°C (удельная теплоемкость воды) ΔT1 = 7°C - 0°C = 7°C (изменение температуры для воды) L = 2260000 Дж/кг (удельная теплота парообразования) m2 = 1 кг (масса льда) λ = 330000 Дж/кг (удельная теплота плавления льда)

Мы не знаем массу пара (m), поэтому давайте решим это уравнение:

Q1 = m1 * c1 * ΔT1 + m * L + m2 * λ

Q1 = (3 кг * 4200 Дж/кг⋅°C * 7°C) + (m * 2260000 Дж/кг) + (1 кг * 330000 Дж/кг)

Q1 = 8814000 Дж + 2260000 Дж/кг * m + 330000 Дж

Q1 = 2260000 Дж/кг * m + 9096000 Дж

м * 2260000 Дж/кг = Q1 - 9096000 Дж

m = (Q1 - 9096000 Дж) / (2260000 Дж/кг)

Подставим известные значения:

m = (8814000 Дж - 9096000 Дж) / (2260000 Дж/кг)

m = -282000 Дж / (2260000 Дж/кг)

m ≈ -0.1248 кг

Масса пара составляет примерно -0.1248 кг.