В сосуде, теплоёмкость которого равна 183 Дж/°С, находится 1 л воды и 0,9 кг льда при 0°С. Чтобы получить воду с температурой 12 °С, в сосуд впускают водяной пар при 100 °С. Найди массу пара. (Удельная теплоёмкость воды с=4200Дж/кг⋅° С, удельная теплота парообразования L =2260000 Дж/кг, удельная теплота плавления льда λ=330000 Дж/кг). Ответ (округли до целого числа): г.
Сначала найдем количество тепла, необходимое для нагревания льда до 0 °С и его полного плавления:
Q1 = mcΔT + mL = 0.9кг 330000Дж/кг + 0.9кг 0 * 4200Дж/кг = 297000Дж + 0Дж = 297000Дж
Далее найдем количество тепла, необходимое для нагревания воды и льда от 0 °С до 12 °С:
Q2 = mcΔT = 1кг 4200Дж/кг 12 = 50400Дж
Тепло, необходимое для нагрева всей системы:
Q = Q1 + Q2 = 297000Дж + 50400Дж = 347400Дж
Тепло, выделившееся при конденсации и охлаждении пара:
Q = mcΔT = m 2260000Дж/кг + m 4200Дж/кг (100-12) = 2260000м + 4200м 88 = 2260000м + 369600м = 2629600м
Сравниваем два выражения для количества тепла:
2629600м = 347400
m = 347400 / 2629600 ≈ 0.132 кг
Ответ: 0.132 кг (округляем до целого числа - 0 г)