В сосуд содержащий 1.5 кг воды при температуре 20, впускают 200 г водяного пара при температуре 100. Какая общая температура установится в сосуде после конденсации пара? (Удельная теплоемкость воды сост. (4200 Дж/кг, удельная теплота парообразования 2,5 • 10 в 5той Дж/кг)
Дано:
m1=1.5 кг-масса воды
c1=4200-теплоемкость воды
t1-Начальная температура воды
m2-масса водяного пара
L-Теплота парообразования
t2-Температура пара
t3-Конечная температура, которую нам нужно найти.
Как происходит весь процесс?
Сначала происходит конденсация пара с выделением теплоты, потом
выделение теплоты из охлаждения воды, которая получилась из пара, а
тратится вся эта теплота на нагрев основной воды.
Q1=c1m1(t3-t1)-Теплота затрачиваемая при нагреве основной воды.
Q2=Lm2-теплота, получаемая при конденсации пара.
Q3=c1m2(t3-t2)-теплота, получаемая при остывании воды, полученной из пара.
Запишем уравнение теплового баланса:
Q1+Q2+Q3=0
c1m1(t3-t1)+Lm2+c1m2(t3-t2)=0
Выражая из этого уравнения t3, получаем:
t3=(c1m1t1-Lm2+c1m2t2)/c1m1+c1m2)
t3=66 градусов.