В сосуде находилось 5 кг воды и 2 кг льда при температуре 0 градусов. Какое количество сухого 100-градусного водяного пара нужно пропустить через эту смесь, чтобы повысить её температуру до 80 градусов?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

m1 c1 (t1 - t) + m2 L = m1 c1 (t - t0) + m2 L + m3 c2 (t - t0),

где m1 - масса воды, m2 - масса льда, m3 - масса водяного пара, c1 - удельная теплоемкость воды, c2 - удельная теплоемкость водяного пара, t1 - начальная температура смеси, t0 - температура замерзания воды, t - конечная температура, L - удельная теплота плавления.

Подставим данные:

5 4,18 (80 - 0) + 2 333 = 5 4,18 (80 - 0) + 2 333 + m3 1.84 (80 - 0),

20 80 + 666 = 20 80 + 147.2 * m3,

1600 - 1600 - 147.2 * m3,

147.2 * m3 = 666,

m3 = 4,52 кг.

Ответ: нужно пропустить 4,52 кг сухого 100-градусного водяного пара через смесь.