Question

Медный закрытый сосуд массой 1,5 кг содержит 10 кг льда при температуре -10˚с. в сосуд впускают водяной пар при температуре 100˚с,при этом в сосуде устанавливается температура 35˚с. чему равна масса пара, введённого в сосуд? удельная теплоёмкость льда равна 2,1*10^3 дж/(кг*к); удельная теплоёмкость меди – 380 дж/(кг*к).

Answer 1

С(воды)=4200 дж/кг*кl(пара)=2260000дж/кгt1=-10t=35q(меди)+q(льда)+q(воды)=q(пара)с(меди)m(меди)(t-t1)+c(льда)m(льда)(0-t1)+c(воды)m(воды)t=m(пара)lm(пара)= с(меди)m(меди)(t-t1)+c(льда)m(льда)(0-t1)+c(воды)m(воды)t/lm(пара)=25650+210000+1470000/2260000m(пара)=1705650/2260000=0.75 кг

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать закон сохранения энергии. Энергия, которая уходит на нагревание льда и меди, должна быть равна энергии, которую получил водяной пар.

1. Для начала, найдем количество теплоты, которое понадобится, чтобы нагреть лед до температуры плавления (0°C):

Количество теплоты, Q_лед = масса_льда * удельная_теплоемкость_льда * изменение_температуры
= 10 кг * 2,1 * 10^3 дж/(кг*к) * (0 - (-10) °C)
= 10 кг * 2,1 * 10^3 дж/(кг*к) * 10 °C
= 210 * 10^3 дж

2. Затем, найдем количество теплоты, которое понадобится, чтобы нагреть медь из начальной температуры до температуры в сосуде (35°C):

Количество теплоты, Q_медь = масса_меди * удельная_теплоемкость_меди * изменение_температуры
= 1,5 кг * 380 дж/(кг*к) * (35 - (-10) °C)
= 1,5 кг * 380 дж/(кг*к) * 45 °C
= 28 350 дж

3. Теперь, найдем количество теплоты, которое получил водяной пар:

Количество теплоты, полученное паром, Q_пара = Q_лед + Q_медь
= 210 * 10^3 дж + 28 350 дж
= 238 350 дж

4. Поскольку энергия уходит на испарение воды при 100°C, то количество теплоты, введенное в сосуд на испарение воды, можно найти по формуле:

Q_парализации = масса_пара * удельная_теплота_испарения_воды

где удельная_теплота_испарения_воды равна 2,26 * 10^6 дж/кг.

5. Теперь, найдем массу пара, введенного в сосуд:

масса_пара = Q_парализации / удельная_теплота_испарения_воды
= 238 350 дж / 2,26 * 10^6 дж/кг
≈ 0,1056 кг

Ответ: масса пара, введенного в сосуд, примерно равна 0,1056 кг.