Уровнение теплового баланса двух тел1)Q1+Q2=0C гдеQ1=C.a*M.a*(t2-t1)-колличество теплоты,которое отдает куб массой M.a(Q1<0, т.к. тело отдает тепло), Mla=P.a*V.a*,V.a-объем куба. Лед взят по температуре плавления,по этому он сразу начинает плавиться. Тогда Q2=M.2*лямбда(Q2>0, т.к. тело получает тепло,M2=P2*V2-масса расплавившегося льда. Так как куб полностью погрузится в лед , то V.a>V.2(будем искать минимальную температуру,при которой V.a=V.2) Тогда: C.a*P.a*V.a*(t2-t1)+p2*V.a*лямбда=0, t1=t2+p2*лямбдадробь C.a*P.a, t1=135градусов по цельсию.
Объяснение:
Удельная теплоёмкость воды с=4200Дж/(кг⋅°С), удельная теплота парообразования L =2260000 Дж/кг, удельная теплота плавления льда λ=330000 Дж/кг.
Тепловой баланс: Q1=Q2
Q1 — теплота, которую забрал сосуд, вода и лед.
Теплота ушла на нагревание сосуда(1), нагревания воды(2), плавления льда(3), и нагревание получившейся воды(4)
Q1=c*Δt1+c*m2*Δt2+λ*m3+c*m3*Δt3=196*14+4200*2*14+1,4*330000+4200*1,4*14=2744+117600+462000+82320= 664664Дж
Значит, после конденсации пара и охлаждения получившейся воды выделится должно тоже 664 664 Дж
Q2=L*m5+c*m5*Δt5
m5=Q2/(L+c*Δt2)= 664664 /(2 260 000+4200*(100-14))=0.254 кг
ответ: понадобится 254 г пара