Дз по физике Какая масса льда, находящегося в закрытом резервуаре при 0°C, перейдёт в жидкое состояние при той же температуре, если в этом резервуаре будет конденсироваться 6 кг пара, физическое состояние которого характеризуется нормальным давлением и температурой 100°C.
Справочные данные: удельная теплота плавления льда — 3,3⋅105 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды — 2,3⋅10 в 6 степени Дж/кг.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно учесть, что при переходе льда в жидкое состояние и пара в жидкое состояние происходит выделение теплоты.

Масса пара, которая конденсируется, равна 6 кг. Удельная теплота парообразования воды равна 2,3⋅10^6 Дж/кг. Следовательно, общее количество теплоты, выделяемое при конденсации пара, равно:
Q = m * L,
где m - масса пара, L - удельная теплота парообразования.

Q = 6 кг 2,3⋅10^6 Дж/кг = 1,3810^7 Дж.

Это количество теплоты поглощается при плавлении льда и нагревании его до 0°C. Удельная теплота плавления льда равна 3,3⋅10^5 Дж/кг. Пусть m_1 - масса льда, которая переходит в жидкое состояние. Тогда:
Q = m_13,3⋅10^5 Дж/кг + m_1Cp*(0-(-100)),
где Cp - удельная теплоемкость льда (по таблице равна 2090 Дж/(кг°C)).

1,3810^7 = m_13,3⋅10^5 + m_12090100
1,3810^7 = m_1(3,3⋅10^5 + 2,0910^5)
1,3810^7 = m_15,3910^5
m_1 = 1,3810^7 / 5,3910^5 = 25,6 кг.

Следовательно, масса льда, перейдущего в жидкое состояние, равна 25,6 кг.