МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.
ЗАДАЧА 10.
В теплоизолированном сосуде находятся вода и лед при температуре . Массы воды и льда соответственно равны 0,5 кг и 60 г. В воду впускается водяной пар массой 10 г при температуре . Какой станет температура воды в сосуде после установления теплового равновесия? Теплоемкость сосуда в расчетах не учитывать.
Дано:





_______________________

Решение:
Проверим сначала, достаточно ли выделяющегося при конденсации пара количества теплоты Q3 для плавления льда. При конденсации пара выделяется количество теплоты Q3:

Для плавления льда требуется количество теплоты Q2:

Сравнение количеств теплоты Q3 и Q2 показывает, что поэтому уравнение теплового баланса имеет вид:
Теплота выделяется при конденсации пара массой и остывании сконденсировавшейся воды от температуры до некоторого значения , а поглощается при плавлении льда массой и нагревании воды массой от температуры до равновесного значения .
Обозначив для разности получим:

Уравнение теплового баланса приобретает вид:

Откуда

Тогда .
Ответ: 276 К.
|