Физика 9 клас В калориметре содержится вода массой 500 г и лед массой 100 г. Сколько водяного пара при температуре 100 ℃ впустили в воду, если весь лед растаял и в калориметре установилась температура 90 ℃? Теплоемкость калориметра 1600 Дж⁄℃, удельная теплота конденсации водяного пара (2,26∙10)^6 Дж⁄кг, удельная теплота плавления льда (3,3∙10)^5 Дж⁄кг, удельная теплоемость ^2 Дж⁄(кг∙℃). Потерями энергии в окружающую среду пренебречь.
Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии.
Обозначим теплоемкость воды и пара через Св, в калориметре через Ск, а удельные теплоты плавления и конденсации через L и Q соответственно.
Из закона сохранения энергии:
(мвСв + мпСп)(Тк-Т1) = мпL + мпQ + Ск(Т2-Тк) + мвСв(Т2-Т1),
где мв - масса воды, мп - масса льда, Т1 - исходная температура, Тк - температура кипения, Т2 - температура равновесия.
Подставляя данные, получаем:
(0.54186 + 0.12.2610^6)(100-0) = 0.13.310^5 + 0.12.2610^6 + 1600(90-100) + 0.54186*(90-0).
Решив это уравнение, найдем значение массы водяного пара, впущенного в воду.