Задача по физике. Тепловой баланс: В первый сосуд вливают 0,42 кг воды при температуре 100°С, во второй вводят столько же водяного пара при температуре 100°С. На сколько градусов температура в одном сосуде будет больше, чем в другом, после установления в каждом из них теплового равновесия? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК), удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг
Для решения задачи используем уравнение теплового баланса:
m1 c (T1 - T) = m2 L + m2 c * (T - 100),
где m1 и m2 - массы воды в первом и втором сосудах, c - удельная теплоемкость воды, T1 и T - исходная и конечная температуры соответственно, L - удельная теплота парообразования воды.
Из условия задачи имеем m1 = m2 = 0,42 кг, T1 = 100°С.
Для решения задачи используем уравнение теплового баланса:
m1 c (T1 - T) = m2 L + m2 c * (T - 100),
где m1 и m2 - массы воды в первом и втором сосудах, c - удельная теплоемкость воды, T1 и T - исходная и конечная температуры соответственно, L - удельная теплота парообразования воды.
Из условия задачи имеем m1 = m2 = 0,42 кг, T1 = 100°С.
Подставляем данные:
0,42 4200 (100 - T) = 0,42 2,3 10^6 + 0,42 4200 (T - 100).
Решаем уравнение относительно T:
17640 - 4200T = 966000 + 17640 + 4200T,
8400T = 982320,
T = 116,7°C.
Итак, после установления теплового равновесия температура в первом сосуде будет на 16,7°C выше, чем во втором сосуде.