В калориметр, содержащий `50` г воды при температуре 40 градусов цельсия, опускают кусок льда массой `100` г и температурой -20 градусов цельсия, а затем впускают `10` г водяного пара при температуре 100 градусов цельсия. Какая температура установится в калориметре, и каково будет его содержимое после установления теплового равновесия? Теплоёмкостью калориметра пренебречь.
17 °C
Объяснение:
Дано:
Вода
mв = 0.05 кг
tв = 40 °C
cв = 4200 Дж/кг*°C
Лёд
mл = 0.1 кг
tл = -20 °C
tпл = 0 °C
cл = 2100 Дж/кг*°C
λ = 3 300 000 Дж/кг
Водяной пар
mвп = 0.01 кг
tвп = 100 °C
L = 2 300 000 Дж/кг
Найти:
t - ?
Qв = cв*mв*(t-tв) = 210t - 8400
Qл = cл*mл*(tпл-tл) + λ*mл + cв*mл*(t-tпл) = 4200 + 33 000 + 420t = 37200 + 420t
Qвп = L*mвп + cв*mвп*(t-tвп) = 23 000 + 42t - 4200 = 188 000 + 42t
Допуcтим, тепло отдает водяной пар. Пренебрегая теплоёмкостью калориметра:
Qв +Qл - Qвп = 0
210t - 8400 + 37 200 + 420t - 188 000 - 42t = 0
t ≅ 17 °C
Как-то подозрительно, что 17 градусов... Я наверное что-то неправильно сделала... эх