В калориметр, в котором находится вода массой m1=1 кг при температуре t1=20 ∘C, опускают кусок льда такой же массы, взятый при температуре t2=−10 ∘C, и впускают m2=100 г пара при температуре t3=100 ∘C. Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость льда cл=2100 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда λ=330 кДж/кг, удельная теплота парообразования воды L=2,3 МДж/кг. Определите установившуюся температуру. ответ дайте в ∘C, округлив до десятых. Теплопотерями и теплоёмкостью калориметра можно пренебречь.
Определите массу воды в калориметре при установившейся температуре. ответ дайте в кг, округлив до десятых.
дано m1=m =1 кг
t1=20 С t2=-10C
m2=0,1 кг t3=100С
t- ?
mв- ? Легко заметить что пара 100С мало а льда 1кг много
1) Cколько тепла отдает пар и теплая вода
Q3= cm(t1-0)+cm3*(t3-0)+Lm3=4200*1*20+4200*0,1*100+2,3*10^6*0,1=
=35,6*10^4 Дж
2) найдем сколько нужно для плавления льда
Qл=m*л=0,1 330*1000=33*10^4 Дж
3) найдем тепло на нагревание льда Q1=c1m1(0-(-10)=2100*1*10=21000=
2,1* 10^4 Дж Qл+Q1=35,1*10^4 <35,6*10^4
Это значит весь лед нагреется и растает значит Mв=1+1+0,1=2,1 кг
при расчете мы считали что температура установится 0
но тогда остается ЛИШНЕЕ тепло Q=35,6*10^4-33*10^4=2,6*10^4 Дж
это тепло позволит узнать реальную температуру
Q=c2(m+m+m3)*T T=Q/c2(2m+m3)=2,6*10^4/4200*2,1=2.9 C