Масса атома водорода H1 (1 протон + 1 электрон) : M(H1) = 1.00782503207 а. е. м.
Масса атома кислорода O16: М (O16) = 15.99491461956 а. е. м.
Атом кислорода состоит из 8 протонов, 8 нейтронов и 8 электронов, то есть масса составляющих его частиц равна массе 8 нейтронов и 8 атомов водорода H1:
M = 8·1.00866491560 + 8·1.00782503207 = 16.13191958 а. е. м.
Отнимая от этой величины массу атома кислорода, получаем дефект массы:
Q1 = L*m - количество теплоты, которое выделится при конденсации пара L = 2 260 000 Дж/кг - удельная теплота конденсации пара m = 8 кг - масса пара Имеем: Q1 = 2 260 000 ·8 = 18·10⁶ Дж
Q2 = c·m (t2 - t1) c = 4200 Дж/кг·°С - удельная теплоемкость воды, получившейся из пара t2 = 100°C t1 = 20°C Q2 = 4200·8·(100-20) = 2,7·10⁶ Дж
Общее количество теплоты: Qo b= Q1 + Q2 = 20,7·10⁶ Дж
Количество теплоты на плавление льда: Q3 = λ·mx = 0,33·10⁶ ·mx
По закону сохранения энергии: Q3 = Qo 0,33·10⁶·mx = 20,7·10⁶ mx = 20,7 / 0,33 = 63 кг
M(n) = 1.00866491560 а. е. м.
Масса атома водорода H1 (1 протон + 1 электрон) :
M(H1) = 1.00782503207 а. е. м.
Масса атома кислорода O16:
М (O16) = 15.99491461956 а. е. м.
Атом кислорода состоит из 8 протонов, 8 нейтронов и 8 электронов, то есть масса составляющих его частиц равна массе 8 нейтронов и 8 атомов водорода H1:
M = 8·1.00866491560 + 8·1.00782503207 = 16.13191958 а. е. м.
Отнимая от этой величины массу атома кислорода, получаем дефект массы:
D = 16.13191958 - 15.99491461956 = 0.137 а. е. м.
L = 2 260 000 Дж/кг - удельная теплота конденсации пара
m = 8 кг - масса пара
Имеем:
Q1 = 2 260 000 ·8 = 18·10⁶ Дж
Q2 = c·m (t2 - t1)
c = 4200 Дж/кг·°С - удельная теплоемкость воды, получившейся из пара
t2 = 100°C
t1 = 20°C
Q2 = 4200·8·(100-20) = 2,7·10⁶ Дж
Общее количество теплоты:
Qo b= Q1 + Q2 = 20,7·10⁶ Дж
Количество теплоты на плавление льда:
Q3 = λ·mx = 0,33·10⁶ ·mx
По закону сохранения энергии:
Q3 = Qo
0,33·10⁶·mx = 20,7·10⁶
mx = 20,7 / 0,33 = 63 кг
ответ: :63 килограмма льда