В сосуд содержащий 1,5кг воды при температуре 15С ,впускают 200 г водяного пара при температуре 100С . Определить температуру в сосуде после наступления теплового равновесия?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения теплоты.

Масса воды в начальном состоянии: m1 = 1,5 к
Масса водяного пара в начальном состоянии: m2 = 0,2 к
Температура воды в начальном состоянии: T1 = 15°C = 288
Температура водяного пара в начальном состоянии: T2 = 100°C = 373 K

Пусть после наступления теплового равновесия температура в сосуде будет T°C.

По закону сохранения теплоты имеем:

m1 c (T - T1) = m2 c (T2 - T)

Где c - удельная теплоемкость воды.

Подставляем известные значения:

1,5 c (T - 288) = 0,2 c (373 - T)

1,5T - 432 = 74,6 - 0,2T

1,7T = 506,6

T = 506,6 / 1,7 = 298 K

Ответ: Температура в сосуде после наступления теплового равновесия будет 298 К, что соответствует 25°C.