2. В сосуд, содержащий 1,5 кг воды при температуре 20°С, впускают 200 г водяного пара при...

0 голосов
184 просмотров

2. В сосуд, содержащий 1,5 кг воды при температуре 20°С, впускают 200 г водяного пара при температуре 100°С. Какая общая температура установится в сосуде после конденсации пара?(Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг*°С; удельная теплота парообразования 2,3 • 105 Дж/кг.)


Физика (24 баллов) | 184 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов

Дано:
m1=1.5 кг - масса воды
c1=4200 - теплоемкость воды
t1=Начальная температура воды
m2=масса водяного пара
L=Теплота парообразования
t2=Температура пара
t3=Конечная температура, которую нам нужно найти.

Как происходит весь процесс?
Сначала происходит конденсация пара  с выделением теплоты, потом выделение теплоты из охлаждения воды, которая получилась из пара, а тратится вся эта теплота на нагрев основной воды.

Q1=c1m1(t3-t1)-Теплота, затрачиваемая при нагреве основной воды.
Q2=Lm2 - теплота, получаемая при конденсации пара
Q3=c1m2(t3-t2) - теплота, получаемая при остывании воды, полученной из пара.

Запишем уравнение теплового баланса.
Q1+Q2+Q3=0
c1m1(t3-t1)+Lm2+c1m2(t3-t2) =0
Выражая из этого уравнения t3, получаем:

t3=(c1m1t1-Lm2+c1m2t2)/c1m1+c1m2)
t3=66 градусов.


(538 баллов)