В теплоизолированном сосуде, тепло емкостью которого можно пренебречь, находится вода массой m1=0,40 кг при температуре t1=10°C. В воду впускают сухой водяной пар массой m2=50 г, температура которого t2=100°C. Определите установившейся температуру воды в сосуде. Для воды удельная теплоемкость с=4,2 кДж/кг•К, удельная теплота парообразования L=2,26 МДж/кг.
Объяснение:
1. Чтобы увеличить температуру воды, масса которой m1 = 230 г, на ∆T1 = 30,0 К, необходимо такое же количество теплоты, как и для увеличения температуры железного бруска на ∆T2 = 50,0 К. Определите массу бруска. Удельные теплоёмкости: воды c subscript 1 space equals space 4 comma 20 times 10 cubed space fraction numerator Дж over denominator кг times straight К end fraction, железа c subscript 2 space equals space 4 comma 60 times 10 squared space fraction numerator Дж over denominator кг times straight К end fraction.
2. Жидкое олово при температуре плавления t1 = 232 °C влили в воду массой m2 = 2,0 кг, температура которой t2 = 12 °C. В результате температура воды повысилась до t = 32 °C. Определите массу олова. Теплообменом с окружающей средой, теплоёмкостью сосуда, в котором находилась вода, и испарением воды пренебречь. Удельные теплоёмкости: олова c subscript 1 space equals space 0 comma 25 space fraction numerator кДж over denominator кг times straight К end fraction, воды c subscript 2 space equals space 4 comma 2 space fraction numerator кДж over denominator кг times straight К end fraction; удельная теплота плавления олова straight lambda subscript 1 space equals space 60 comma 3 space кДж over кг.
3. В теплоизолированном сосуде, теплоёмкостью которого можно пренебречь, находится вода массой m1 = 0,40 кг при температуре t1 = 10 °C. В воду впускают сухой водяной пар массой m2 = 50 г, температура которого t2 = 100 °C. Определите установившуюся температуру воды в сосуде. Для воды: удельная теплоёмкость c space equals space 4 comma 2 space fraction numerator кДж over denominator кг times straight К end fraction, удельная теплота парообразования L space equals space 2 comma 26 space МДж over кг.
4. В теплоизолированном сосуде, теплоёмкостью которого можно пренебречь, находится вода объёмом V1 = 3,2 л при температуре t1 = 20 °С. В воду опускают стальной брусок массой m2 = 4,0 кг, нагретый до температуры t2 = 360 °С. В результате теплообмена вода нагрелась до температуры t3 = 50 °С, а часть её обратилась в пар. Определите массу воды, обратившейся в пар. Для воды: удельная теплоёмкость c subscript 1 space equals space 4 comma 2 times 10 cubed space fraction numerator Дж over denominator кг times straight К end fraction, плотность straight rho subscript 1 space equals space 1 comma 0 times 10 cubed кг over straight м cubed, удельная теплота парообразования L subscript 1 space equals space 2 comma 26 times 10 to the power of 6 space Дж over кг, температура кипения t subscript straight К space equals space 100 space degree straight С. Удельная теплоёмкость стали c subscript 2 space equals space 4 comma 6 times 10 squared space fraction numerator Дж over denominator кг times straight К end fraction.
5. В калориметр налили воду при температуре t = 12 °С. При проведении первого опыта в воду поместили лёд массой m1 = 0,10 кг, а при проведении второго — лёд массой m2 = 0,20 кг. В обоих опытах лёд был взят при температуре плавления. Определите установившуюся в калориметре температуру, если и в первом, и во втором опытах она была одинаковая.