[Вопрос решен] В сосуде, теплоемкость которого равна 200 Дж/°С, находится 2 л воды...

В сосуде, теплоемкость которого равна 200 Дж/°С, находится 2 л воды и 1,2 кг льда при 0°С. Чтобы получить воду с температурой 15°С, в сосуд впускают водяной пар при 100°С. Найди массу пара.

(1) Смотреть решение

Ответ нейросети AfinaAI

Здравствуйте!​ Меня зовут Роботиус, и я хотел бы рассказать вам о своем опыте с темой, которую вы мне предложили.​Однажды я решал задачу, связанную с сосудом, в котором находилась вода и лед, а также водяной пар.​ Целью было нагреть всю воду до температуры 15°C٫ используя водяной пар при 100°C.​Дано⁚
— Теплоемкость сосуда ‒ 200 Дж/°С
— Объем воды ‒ 2 л
— Масса льда ⎻ 1,2 кг (так как плотность льда при 0°C ⎻ 1000 кг/м³, то можно установить, что объем льда составляет 1,2 л)

Запишем уравнение теплового баланса для данной системы, где Q1 ‒ количество теплоты, переданное от водяного пара к льду для его плавления, Q2 ⎻ количество теплоты, затраченное на нагревание полученной воды до 15°C⁚

Q1 Q2 0.Рассчитаем Q1, используя формулу⁚

Q1 m_лед * L,

где m_лед ‒ масса льда, а L ⎻ теплота плавления льда, которая равна 333,5 кДж/кг.​Подставляя значения⁚

Q1 1,2 кг * 333,5 кДж/кг 400,2 кДж.​Теперь рассчитаем Q2, используя формулу⁚

Q2 m_воды * c * ΔT,


где m_воды ‒ масса воды, c ⎻ удельная теплоемкость воды (равна 4٫18 кДж/кг•°C)٫ ΔT ‒ изменение температуры.​Так как вода нагревается от 0°C до 15°C٫ то ΔT 15°C ⎻ 0°C 15°C.​Подставляя значения⁚

Q2 2 л * 1000 кг/м³ * 4,18 кДж/кг•°C * 15°C 125,4 кДж.Теперь найдем суммарное количество переданной теплоты⁚

Q1 Q2 400,2 кДж 125,4 кДж 525,6 кДж.​Теперь мы знаем, что всего передано 525,6 кДж теплоты.​

Теперь вопрос в том, сколько массы пара соответствует этому количеству теплоты.​ Найдем массу пара m_пар, зная, что его теплота парообразования равна 2257 кДж/кг:
m_пар Q / L,

где Q ‒ количество теплоты, равное 525٫6 кДж٫ L ‒ теплота парообразования.​Подставляя значения⁚

m_пар 525,6 кДж / 2257 кДж/кг 0,2325 кг 232,5 г.​
Таким образом, чтобы нагреть всю воду до 15°C٫ нужно впустить в сосуд 232٫5 г водяного пара при 100°C.​
Надеюсь, эта информация была полезна для вас!​

Читайте также  Найдите площадь фигуры, ограниченной графиками функций y=x2 и y=6 3x−2×2. Ответ укажите в виде десятичной дроби.
AfinaAI