Давайте решим эту задачу шаг за шагом, чтобы понять, сколько воды будет в калориметре после того, как весь лед растает.
Шаг 1: Определим массу льда.- У нас есть 100 г льда, что равно 0,1 кг (поскольку 1000 г = 1 кг).
Шаг 2: Найдем количество теплоты, необходимое для плавления льда.- Удельная теплота плавления льда составляет 3,3 · 10^5 Дж/кг.
- Количество теплоты, необходимое для плавления 0,1 кг льда, можно рассчитать по формуле:
- Q_лед = m_лед * L_пл, где L_пл - удельная теплота плавления.
- Q_лед = 0,1 кг * 3,3 · 10^5 Дж/кг = 3,3 · 10^4 Дж.
Шаг 3: Найдем количество теплоты, которое выделяет пар при конденсации.- Удельная теплота парообразования воды составляет 2,26 · 10^6 Дж/кг.
- Обозначим массу пара, который конденсируется, как m_пар. Количество теплоты, выделяемое паром, будет равно:
- Q_пар = m_пар * L_пар, где L_пар - удельная теплота парообразования.
Шаг 4: Установим равенство теплоты.- При конденсации пара и плавлении льда происходит обмен теплотой. Все тепло, выделенное паром, пойдет на плавление льда.
- Тогда у нас есть равенство: Q_пар = Q_лед.
- m_пар * 2,26 · 10^6 Дж/кг = 3,3 · 10^4 Дж.
Шаг 5: Найдем массу пара.- Теперь можем выразить массу пара:
- m_пар = 3,3 · 10^4 Дж / 2,26 · 10^6 Дж/кг.
- m_пар ≈ 0,0146 кг (или 14,6 г).
Шаг 6: Подсчитаем итоговое количество воды.- После того, как весь лед растает, у нас будет:
- 0,1 кг (лед) + 0,0146 кг (конденсировавшийся пар) = 0,1146 кг.
Ответ: В калориметре после того, как весь лед растает, будет примерно 0,1146 кг воды, что составляет 114,6 г.