дано
1-лед
2-вода
3-пар
m1=5 кг
m2=15 кг
Т12 =0 С
Т =80 С
Т3 = 100 С
с2 =4200 Дж/кг*С
λ1=3.4*10^5 Дж/кг
L3=2.3*10^6 Дж/кг
найти
m3 - ?
решение
ПОГЛОЩЕНИЕ ТЕПЛА
лед плавится Q1=m1λ1
вода из льда нагревается Q2=m1c2(T-T12)
вода не из льда нагревается Q3=m2c2(T-T12)
ОТДАЧА ТЕПЛА
пар конденсируется Q4 = - m3L3
вода из пара остывает Q5 = - m3c2(T3-T)
уравнение теплового баланса
Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 = 0
m1λ1+m1c2(T-T12)+m2c2(T-T12) - m3L3 - m3c2(T3-T) =0
m1(λ1+c2(T-T12))+m2c2(T-T12) - m3(L3 + c2(T3-T)) =0
m1(λ1+c2(T-T12))+m2c2(T-T12) = m3(L3 + c2(T3-T))
m3 = ( m1(λ1+c2(T-T12))+m2c2(T-T12) ) / (L3 + c2(T3-T))
m3 = ( 5(3.4*10^5+4200(80 -0))+15*4200(80 -0) ) / (2.3*10^6 + 4200(100-80))=
= 3.53 кг
ОТВЕТ 3.53 кг
Подробнее - на -
Я не уверена, но вроде так.
Вычислим количество теплоты, затраченное на плавление льда:
Q1=лямбда*m1 ( лямбда-удельная теплота плавления льда=334000Дж/кг, m1= масса льда=5кг) . Q1=334000*5=1670000Дж. Теперь количество теплоты, затраченное на нагревание воды: Q2=c*(m1+m2)*(t2-t1) (c - удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг*град,
m2- масса воды=15кг, t 1-начальная температура воды=0град, t2-конечная температура воды=80град) . Q2=4200*(5+15)*(80-0)=6720000Дж. Все количество теплоты Q=Q1+Q2.
Q=1670000+6720000=8390000Дж.
Количество теплоты, выделенное паром ( по модулю) определяется по формуле:
Q3=r*m3. ( r-удельная теплота парообразования воды=2300000Дж/кг, m3 -масса пара) .
Приравняем: Q=Q3, r*m3=Q . m3=Q / r. m3=8390000 / 2300000=3,65кг.
m3=3,65кг.