В сосуд, содержащий m1 = 23 кг воды, впустили m2 = 420 г водяного пара при температуре . После того, как весь пар сконденсировался, температура воды в сосуде стала равна . Считать удельную теплоту конденсации водяного пара равной , удельную теплоемкость воды . Найти начальную температуру воды t. Потерями тепла пренебречь. Ответ выразите в с точностью до сотых.
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии:
m1 c ΔT1 = m2 L + (m1 + m2) c * ΔT2,
где m1 - масса воды до конденсации в кг, c - удельная теплоемкость воды, ΔT1 - разница температур до конденсации, m2 - масса конденсировавшегося пара в кг, L - удельная теплота конденсации водяного пара, ΔT2 - разница температур после конденсации.
После всей конденсации пара температура воды равна температуре насыщенного пара при давлении 101.3 кПа, т.е. 100 градусов Цельсия. Подставляем это значение в уравнение:
T1 = 0.1 + 10.16 * 100 = 1016.
Итак, начальная температура воды составляла 101.6 градусов Цельсия.
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии:
m1 c ΔT1 = m2 L + (m1 + m2) c * ΔT2,
где m1 - масса воды до конденсации в кг,
c - удельная теплоемкость воды,
ΔT1 - разница температур до конденсации,
m2 - масса конденсировавшегося пара в кг,
L - удельная теплота конденсации водяного пара,
ΔT2 - разница температур после конденсации.
Подставляем известные значения:
23 4200 (T1 - 100) = 0.42 2260 + 23.42 4200 * (T2 - 100),
96600 T1 - 9660000 = 952 + 982260 T2 - 9660000,
96600 T1 = 952 + 982260 T2,
T1 = 0.1 + 10.16 * T2.
После всей конденсации пара температура воды равна температуре насыщенного пара при давлении 101.3 кПа, т.е. 100 градусов Цельсия. Подставляем это значение в уравнение:
T1 = 0.1 + 10.16 * 100 = 1016.
Итак, начальная температура воды составляла 101.6 градусов Цельсия.