Какая масса воды окажется в смеси, если лед массой 150 г и воду массой 200 г, находящейся в состоянии теплового равновесия, нагреть до 100 градусов C путем пропускания пара, имеющего температуру 100 градусов С подробное решение нужно
где m1 - масса воды, m2 - масса льда, c1 - удельная теплоемкость воды, c2 - удельная теплоемкость льда, l - теплота плавления льда, T1 - начальная температура воды, T2 - конечная температура воды (100 градусов C), Tc - температура пара (100 градусов C).
Для решения данной задачи воспользуемся формулой теплового баланса:
m1 c1 (T1 - Tс) + m2 l = m1 c1 (Tс - T1) + m2 c2 * (T2 - Tс),
где m1 - масса воды, m2 - масса льда, c1 - удельная теплоемкость воды, c2 - удельная теплоемкость льда, l - теплота плавления льда, T1 - начальная температура воды, T2 - конечная температура воды (100 градусов C), Tc - температура пара (100 градусов C).
Запишем уравнение:
200 4.186 (100 - Tc) + 150 334 = 200 4.186 (Tc - 100) + 150 2260.
Решив данное уравнение, найдем значение Tc, которое равно 0 градусов C.
Теперь найдем массу воды в смеси, т.е. в конце процесса:
m1 = 200 * (100 - 0) = 20000 г = 20 кг.
Итак, в итоговой смеси окажется 20 кг воды.