Question

определите температуру теплового равновесия воды в калориметре если в неё добавили 80гр водяного пара при 100C°. Начальная температура воды 40C°, масса воды 1.5кг. ответ округлите до десятых долей градуса

Answer 1

ответ: 70,2°

Объяснение:

m воды = 1,5 кг

m пара = 80 г = 0,08 кг

t1=40° нач. температура воды

t2=100° - нач температура пара

t - ? - конечная температура смеси

Q1=Q2

Уравнение теплового : вода нагревается , пар конденсируется и охлаждается

cm(t-t1) = Lm + cm (t2-t)  L- удельная теплота парообразования

4200*1,5(t-40) = 2256000*0,08 + 4200*0,08 ( 100-t)

6300*(t-40) = 180480 + 336*(100-t)

6300t-252000=180480+33600-336t

6300t+336t=180480+33600+252000

6636t=446080

t=70,2°

Answer 2

≈ 70.8 °C

Объяснение:

m₁ = 80 г = 0.08 кг

t₁ =  100 °C

r₁ = 2300 кДж/кг = 2,3·10⁶ Дж/кг

m₂ = 1.5 кг

t₂ = 40 °C

c₂ = 4200 Дж/(кг·°C)

------------------------------------

t₃ - температура теплового равновесия

------------------------------------

Энергия, отданная паром при конденсации

Q₁ = r₁ · m₁

Энергия, отданная сконденсированной водой при её охлаждении

Q₂ = c₂ · m₁ · (t₁ - t₃)

Энергия, полученная холодной водой в калориметре

Q₃ = c₂ · m₂ · (t₃ - t₂)

Уравнение теплового равновесия

Q₃ = Q₁ + Q₂

или

c₂ · m₂ · (t₃ - t₂) = r₁ · m₁ + c₂ · m₁ · (t₁ - t₃)

c₂ · m₂ · t₃ - c₂ · m₂ · t₂ = r₁ · m₁ + c₂ · m₁ · t₁ - c₂ · m₁ · t₃

c₂ · m₂ · t₃ + c₂ · m₁ · t₃ = r₁ · m₁ + c₂ · m₁ · t₁ +c₂ · m₂ · t₂

c₂ · t₃ · (m₂ + m₁) = r₁ · m₁ + с₂ · (m₁ · t₁ + m₂ · t₂)

откуда температура теплового равновесия

$t_3 = \dfrac{r_1 \cdot m_1 + c_2 \cdot (m_1\cdot t_1 + m_2 \cdot t_2)}{(m_1 + m_2)\cdot c_2} =\\ \\= \dfrac{2.3\cdot10^6 \cdot 0.08 + 4200 \cdot (0.08\cdot 100 + 1.5 \cdot 40)}{(0.08 +1.5)\cdot 4200} =\\ \\ =\dfrac{184~000 +285~600 }{6~636} \approx 70.8~(^\circ C)$