Question

У посудину, в якій міститься 2 кг води при температурі 20°С, впустили 250 г водяної пари при температурі 100°С. яка температура встановилася в посудині!?
допоможіть будь ласка ​

Answer 1

Для вирішення цієї задачі скористаємось принципом збереження енергії.

Коли водяна пара з температурою 100°C потрапляє в посудину із водою при 20°C, відбувається теплообмін між ними.

Спочатку розрахуємо кількість теплоти, яку віддає пара, щоб конденсуватися до рідкої води:

Маса водяної пари = 250 г
Латентна теплота пароутворення води при 100°C = 2260 Дж/г

Кількість виділеної теплоти при конденсації пари:
Q = маса * латентна теплота
Q = 250 г * 2260 Дж/г = 565000 Дж

Ця теплота передається воді та посудині, тому використаємо формулу для теплообміну:

Q = mcΔT, де
Q - теплота,
m - маса речовини,
c - специфічна теплоємність,
ΔT - зміна температури.

Спочатку розрахуємо тепло, яке воді потрібно, щоб підвищити температуру:

Тепло, яке потрібно воді:
Q_вода = mcΔT
Q_вода = 2000 г * c_вода * ΔT

Тепер розрахуємо тепло, яке передається воді через конденсацію пари:

Q_вода = Q_пара
2000 г * c_вода * ΔT = 565000 Дж

Тут c_вода - специфічна теплоємність води (4,186 Дж/(г*°C)).

ΔT = 565000 Дж / (2000 г * 4,186 Дж/(г*°C))
ΔT ≈ 67,6°C

Отже, температура, яку досягла вода після конденсації пари, становить близько 67,6°C.