Question

В сосуде, теплоёмкость которого равна 205 Дж/°C, находится 2 л воды и 1,2 кг льда при 0°C. Чтобы получить воду с температурой 13°C, в сосуд впускают водяной пар при 100°C. Рассчитай массу пара.
(Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Джкг⋅°C, удельная теплота парообразования L = 2260000 Дж/кг, удельная теплота плавления льда λ = 330000 Дж/кг.)

Answer 1

Ответ:

1. Спочатку розрахуємо тепло, необхідне для розігрівання льоду до 0°C:

Q1 = m * λ = 1,2 кг * 330000 Дж/кг = 396000 Дж

2. Потім розрахуємо тепло, необхідне для нагрівання води з 0°C до 13°C:

Q2 = m * c * Δt = 2 кг * 4200 Дж/кг⋅°C * 13°C = 109200 Дж

3. Знайдемо загальне тепло, необхідне для підігрівання води:

Q = Q1 + Q2 = 396000 Дж + 109200 Дж = 505200 Дж

4. Розрахуємо масу пара, який необхідно ввести в сосуд:

m = Q / L = 505200 Дж / 2260000 Дж/кг = 0,224 кг

Отже, для підігрівання 2 л води і 1,2 кг льоду до температури 13°C необхідно ввести 0,224 кг водяного пару.