В теплоизолированном закрытом сосуде находятся 2 кг воды и 200 г насыщенного водяного пара при температуре 100 °С. В сосуд положили кусок льда при 0 °С. После установления теплового равновесия температура воды в сосуде стала равной 70 °С. Чему равна масса

Добавлена: 12.05.2026
Обновлена: 12.05.2026
Предмет: Теоретическая механика
Автор: Кэмп

#Динамика материальной точки и системы

Условие:

В теплоизолированном закрытом сосуде находятся 2 кг воды и 200 г насыщенного водяного пара при температуре 100 °С. В сосуд положили кусок льда при 0 °С. После установления теплового равновесия температура воды в сосуде стала равной 70 °С.
Чему равна масса куска льда? Нагреванием сосуда и окружающего воздуха пренебречь. Удельная теплота парообразования воды 2,3 • 10^6 Дж/кг, удельная теплота плавления льда 3,3 • 10^5 Дж/кг, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг • К).

Решение:

Для решения задачи будем использовать закон сохранения энергии. Вся теплота, которую выделяет конденсирующийся пар и нагревающаяся вода, пойдет на нагрев льда и его плавление.

Определим количество теплоты, которое выделяет пар при конденсации и охлаждении до 70 °С:
- Масса пара: 0.2 кг (200 г).
- Удельная теплота парообразования: 2.3 * 10^6 Дж/кг.
- Удельная теплоемкость воды: 4200 Дж/(кг • К).
  
  Сначала пар конденсируется:
  Q1 = m_пара * L_пара = 0.2 кг * 2.3 * 10^6 Дж/кг = 460000 Дж.
  
  Затем вода, образовав...