Question

В 0,5 кг воды, взятой при 160 С, впускают 75 г водяного пара при 1000 С, который обращается в воду. До какой температуры нагреется вода в результате конденсации пара?

Answer 1

Дано: m1=0,5 кг; t1=16°С; m2=75 г=0,075 кг; t2=100°С; tсмеси - ?

еще понадобится удельная теплоемкость воды с=4200 Дж/(кг°С) и удельная теплота парообразования L=2,3*10⁶Дж/кг.

-------

Тепло от конденсации

Q2=m2*L=0,075*2,3*10⁶=75*23*10² Дж=172500 Дж.

Тепло от остывающей после конденсации воды

Q3=c*m2*(t2-tcм)=4200*0,075*(100-tcм)=

42*7,5(100-tcм)=31500 - 315tcм.

Всего холодная вода получит Q2+Q3.

Это тепло пойдет на нагревание холодной воды.

Q1=c*m1*(tcм-t1)=4200*0,5*(tcм-16)=2100tcм - 3360.

Q1=Q2+Q3

2100tcм - 3360=172500 + 31500 - 315tcм

решаем линейное уравнение:

2415tcм=172500+3360+31500

tcм=85,86°С≈86°С  -  это ответ. Температура смеси.