Объяснение:
Удельная теплоёмкость воды с=4200Дж/(кг⋅°С), удельная теплота парообразования L =2260000 Дж/кг, удельная теплота плавления льда λ=330000 Дж/кг.
Тепловой баланс: Q1=Q2
Q1 — теплота, которую забрал сосуд, вода и лед.
Теплота ушла на нагревание сосуда(1), нагревания воды(2), плавления льда(3), и нагревание получившейся воды(4)
Q1=c*Δt1+c*m2*Δt2+λ*m3+c*m3*Δt3=196*14+4200*2*14+1,4*330000+4200*1,4*14=2744+117600+462000+82320= 664664Дж
Значит, после конденсации пара и охлаждения получившейся воды выделится должно тоже 664 664 Дж
Q2=L*m5+c*m5*Δt5
m5=Q2/(L+c*Δt2)= 664664 /(2 260 000+4200*(100-14))=0.254 кг
ответ: понадобится 254 г пара
t1(холодной воды) = 20C
t2(горячей воды) = 80С
t3(среднее значение температуры при смешивании холодной и горячей воды) = 37С
mг(г - сокращённо масса горячей воды) = 1,5кг.
С воды = 4200 Дж\(кг х С(градусы))
Найти: mх(х - сокращённо масса холодной воды)
Решение.
Т.к. горячая вода отдаёт такое же кол-во теплоты холодной воде, сколько было у неё( у гор. воды), тогда можно сделать вывод: Q=Q1( отданное кол-во теплоты гор. воды, равно кол-ву теплоты, полученной холодной водой)
Теперь приравниваем: mгС(t3-t2)( - из 37 вычитаем 80, так как 37С - это конечная температура. Здесь получится отрицательное число. Я решу с минусом, а там сами смотрите. Можно им пренебречь. Это на будущее)=mхC(t3-t1)
C(удельная теплоёмкость) - сократится в двух частях уравнения и мы получим: mг (t3 - t2) = mx (t3 - t1)
А теперь выражаем массу холодной воды: mx = mг (t3 - t2) \ t3 - t1
(Решение запишу без единиц измерения)
mx=1,5 х (- 43)\ 17 = 3,794117647058824≈3,8 кг (тут пренебрежём минусом, так как масса не может быть отрицательна, можно вообще его убрать.)
ответ: Нужно добавить 3.8 кг холодной воды.