Расплавленный свинец заливают в ёмкость с водой. Объём воды в ёмкости составляет 10 литров. Чему равна масса свинца, если после наступления теплового равновесия выкипела 1/10 воды? Температура воды в ёмкости равна 20оС, температура плавления свинца 327оС, температура кипения воды 100оС, удельная теплота плавления свинца равна 25 кДж/кг, удельная теплоёмкость свинца 140 Дж/(кг·оС) удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·оС), удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг. Результат вычисления округлите до целых
100 кг.
Объяснение:
Дано:
V=10 л
0,1 m₀
t₁в=20 ⁰С
tпл.с.=327 ⁰С
tкип.в.=100 ⁰С
λ=25 кДж/кг
с=140 Дж/(кг*⁰С)
св=4200 Дж/(кг*⁰С)
L=2.3 МДж/кг
___________________
mc-?
Сначала посчитаем суммарное количество теплоты, пошедшее на нагревание и испарение воды:
Теперь рассчитаем количество теплоты, отданное свинцом при его затвердевании и последующем охлаждении, обозначив его массу за х:
Согласно уравнению теплового баланса Q₁=Q₂
Откуда x=100 кг.