Какова масса воды в ёмкости при температуре 0 °С, если в эту ёмкость попадает 1,6 кг пара при 100 °С и устанавливается температура 19 °С? Потерями энергии пренебречь.

Справочные данные: удельная теплоёмкость воды - 4200 Дж/(кг • °С), удельная теплота парообразования воды - 2,3 • 10® дж/кг.

Физика 10 класс Теплообмен и теплоёмкость масса воды температура 0 °С 1,6 кг пара температура 19 °С удельная теплоемкость воды удельная теплота парообразования Новый

Для решения задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии. Энергия, которая выделяется при конденсации пара, будет равна энергии, которую вода поглощает при нагревании от 0 °C до 19 °C.

Давайте обозначим массу воды в ёмкости как m (кг).

1. Сначала рассчитаем количество теплоты, которое выделяется при конденсации 1,6 кг пара:

• Q1 = m_пара * L, где L - удельная теплота парообразования.
• Q1 = 1,6 кг * 2,3 * 10^6 Дж/кг = 3,68 * 10^6 Дж.

2. Теперь рассчитаем количество теплоты, которое поглощает вода при нагревании от 0 °C до 19 °C:

• Q2 = m * c * ΔT, где c - удельная теплоёмкость воды, ΔT - изменение температуры.
• ΔT = 19 °C - 0 °C = 19 °C.
• Q2 = m * 4200 Дж/(кг • °C) * 19 °C = 79800 * m Дж.

3. По закону сохранения энергии мы знаем, что Q1 = Q2:

• 3,68 * 10^6 Дж = 79800 * m.

4. Теперь решим уравнение для массы воды m:

• m = 3,68 * 10^6 Дж / 79800 Дж/кг.
• m ≈ 46,1 кг.

Ответ: Масса воды в ёмкости составляет примерно 46,1 кг.