Для опытного определения удельной теплоты парообразования воды сухой пар, температура которого 100°С, пропустили через воду, налитую в медный калориметр. Масса воды 400г, масса калориметра 200г. После этого масса воды в калориметре взросла до 421г, а температура воды повысилась от 10 до 40 градусов. Какое значение удельной теплоты парообразование получено?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения удельной теплоты парообразования воды можно воспользоваться формулой:
Q = m c ΔT

Где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Сначала найдем количество теплоты, которое передал сухой пар воде и калориметру:
Q_вода = m_вода c_вода ΔT_вода
Q_кал = m_кал c_кал ΔT_кал

Далее составим уравнения для двух процессов:

1) Для воды:
Q_вода = Q_пар

m_вода c_вода ΔT = m_пар * L

2) Для калориметра:
Q_кал = Q_пар + Q_вода

m_кал c_кал ΔT_кал = m_пар L + m_вода c_вода * ΔT_вода

Подставим известные значения:

m_вода = 421 г - 400 г = 21 г
c_вода = 4.18 Дж/г∙°C
ΔT_вода = 40 - 10 = 30 °C
m_кал = 200 г
c_кал = 0.385 Дж/г∙°C
ΔT_кал = 30 °C

Из уравнения для воды:

21 4.18 30 = m_пар L
L = (21 4.18 * 30 ) / m_пар

Из уравнения для калориметра:

200 0.385 30 = m_пар L + 21 4.18 * 30

Подставим найденное значение L:

200 0.385 30 = m_пар (21 4.18 30 ) / m_пар + 21 4.18 * 30

2310 = 8760 / m_пар + 2511
2310 = 8760 / m_пар + 2511
2310 - 2511 = 8760 / m_пар
-201 = 8760 / m_пар
m_пар = 8760 / -201
m_пар ≈ -43.5 г

Так как получилось отрицательное значение массы пара, вероятно, была допущена ошибка в расчетах. Проверьте значения и повторите расчеты.