Question

В сосуд содержащий 2кг воды и некоторое количество льда при температуре 0°с вводят водяной пар массой 400 гр при температуре 100°с после чего температура смеси достигает 70°с определите массу льда

Answer 1

Дано:m воды = 2 кгс воды = 4 200 Дж/кг°Сλ льда = 340 000 Дж/кгL пара = 2 300 000 Дж/кгt₁ = 0°Ct₂ = 70°Ct пара = 100°СНайти: m льда - ?Решение:Выделится теплоты:Q = m пара × L пара + Δt₁ × m пара × с водыQ = 0,4 кг × 2 300 000 Дж/кг + 30°С × 0,4 кг × 4200 Дж/кг°С = 970 400 ДжЭта теплота пойдёт на:1) Нагревание воды, которая уже была в сосудеQ₁ = m воды × Δt₂ × c водыQ₁ = 2 кг × 70°С × 4200 Дж/кг°С = 588 000 Дж2) Плавление льда:Q₂ = m льда × λ льда 3) Нагревание полученной из льда воды:Q₃ = m льда × Δt₃ × с воды⇒ Q = Q₁ + Q₂ + Q₃Q - Q₁ = m льда × λ льда + m льда × Δt₃ × с водыQ - Q₁ = m льда × (λ льда + Δt₃ × с воды)m льда =  (Q - Q₁)/(λ льда + Δt₃ × с воды)m льда = (970 400 Дж - 588 000 Дж)/(340 000 Дж/кг + 70°С × 4200 Дж/кг°С) = 382 400 Дж/634 000 Дж/кг ≈ 0,6 кг