При конденсации пара и охлаждении его до 80 гр выделится энергия: 2 256 000 Дж/кг * М + 4 190 Дж/кг гр * 20 гр *М Эта энергия пойдёт на расплавление 2 кг льда и нагрев 10+2 =12 кг воды на 80 градусов. Для этого понадобится 4 190 000 Дж/кг гр * 80 гр * 12 кг + 340000 Дж/кг *2 кг Уравнение: 2 256 000 Дж/кг * М + 4 190 Дж/кг гр * 20 гр *М = = 4 190 Дж/кг гр * 80 гр * 12 кг + 340 000 Дж/кг * 2 кг 2 339 800 М = 4 792 400 Откуда масса пара = 2 кг Всего воды будет 2 кг (изо льда) + 10 кг +2 кг (от пара ) = 14 кг
В сосуде находится смесь из m1 = 300 г воды и m2 = 100 г льда при температуре t1 = 0°C. Сколько (m3) стоградусного пара (t3 = 100°C) необходимо впустить в сосуд, чтобы окончательная температура смеси была равна t2 = 12°C?
Удельная теплота плавления льда (лямбда): L = 330 kДж/кг = 330*10^3 Дж/кг; удельная теплота парообразования: w = 2258 кДж/кг 2258*10^3 Дж/кг; удельная теплоёмкость воды с = 4200 Дж/(кг*К), то: m3*L + m3*c*(t3 – t2) = m2*L + (m1 + m2)*c*(t2 – t1) или:
m3*(w + c*(t3 – t2)) = m2*L + (m1 + m2)*c*(t2 – t1), откуда:
m3* = [m2*L + (m1 + m2)*c*(t2 – t1)]/(w + c*(t3 – t2)) =
= (0.300*330*10^3 + 0.400*4200*12)/(2258*10^3 + 4200*88) = 0.0453 кг = 45,3 г.