50 поинтовВ сосуде, теплоемкость которого равна 196 Дж/°C, находится 2 л воды и 0,5 кг льда при 0°С. Чтобы получитьводу с температурой 8 °C, в сосуд впускают водяной пар при 100 °С. Рассчитай массу пара. Док(Удельная теплоемкость воды с= 4200- - удельная теплота парообразования L = 2260000 Дж/кг,удельная теплота плавления льда = 330000 Дж/кг). ке.

Масса пара равна 96 грамм.

Дано:

с = 196 Дж/кг°C

V₁ = 2 л = 0,002 м³

ρ₁ = 1000 кг/м³

m₂ = 0,5 кг

t₁ = 0 °С

t₂ = 8 °С

t₃ = 100 °С

c₂ = 4200 Дж/кг°С

λ = 330000 Дж/кг

L = 2260000 Дж/кг

Найти: m₃.

Решение:

Q₁ = Q₂

Q₁ = Q₃ + Q₄ + Q₅ + Q₆

Q₃ = c*Δt₁ - нагревание сосуда с водой и льдом

Q₄ = c₂m₂Δt₁ = c₂ρ₁V₁Δt₁ - нагревание воды

Q₅ = λ*m₂ - плавление льда

Q₆ = c₃m₂Δt₁ - нагревание образовавшийся воды

Q₁ = c*Δt₁ + c₂ρ₁V₁Δt₁ + λ*m₂ + c₂m₂Δt₁

Q₁ = 196 Дж/кг°C * 8 °C + 4200 Дж/кг°C * 0,002 м³ * 1000 кг/м³ * 8 °C + 330000 Дж/кг * 0,5 кг + 4200 Дж/кг°C * 0,5 кг * 8 °C = 1568 Дж + 67200 Дж + 165000 Дж + 16800 Дж = 250568 Дж

Q₂ = Q₆ + Q₇

Q₆ = L*m₃

Q₇ = c₂m₃Δt₂

Q₂ = L*m₃ + c₂m₃Δt₂ => m₃ = Q₂ / (L + c₂Δt₂).

m₃ = 250568 Дж / (2260000 Дж/кг + 4200 Дж/кг°C* (100 °C - 14°C)) = 250568 Дж / 2621200 Дж/кг = 0,09559 кг = 95,59 г

: m₃ = 96 г.