В теплоизолированном сосуде содержится смесь m1 = 1 кг воды и m2 = 100 г льда при температуре tₒ = 0 °С. В сосуд вводят m3 = 5 г пара при температуре t3 = 100 °С. Какой будет температура θ °С в сосуде после установления теплового равновесия? Теплоемкость сосуда не учитывать. Ответ представьте в кельвинах .

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

m1 c (t0 - θ) + m2 L + m3 c * (t3 - θ) = 0,

где m1 - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, t0 - начальная температура воды и льда, θ - конечная температура, m2 - масса льда, L - удельная теплота плавления льда, m3 - масса пара, t3 - начальная температура пара.

Подставляя известные значения, получаем:

1 4186 (0 - θ) + 0.1 334000 + 0.005 2010 * (100 - θ) = 0,

-4186θ + 33400 + 100.5(100 - θ) = 0,

-4186θ + 33400 + 10050 - 100.5θ = 0,

-4186θ - 100.5θ = - 10050 - 33400,

-4286.5θ = - 43450,

θ = 10.13 °C.

Итак, температура в сосуде после установления теплового равновесия будет равна 10.13 °C или 283.28 K.