В теплоизолированный сосуд, теплоёмкостью которого можно пренебречь, налили 0,50 кг воды при температуре 20°С. В воду полностью погрузили нагретый медный цилиндр массой 0,80 кг. Вода быстро прогрелась до температуры кипения, после чего частично

Добавлена: 01.05.2026
Обновлена: 01.05.2026
Предмет: Теплоэнергетика и теплотехника
Автор: Кэмп

#Теоретические основы теплотехники
#Техническая термодинамика

Условие:

В теплоизолированный сосуд, теплоёмкостью которого можно пренебречь, налили 0,50 кг воды при температуре 20°С. В воду полностью погрузили нагретый медный цилиндр массой 0,80 кг. Вода быстро прогрелась до температуры кипения, после чего частично испарилась, а образовавшийся пар покинул сосуд. В установившемся состоянии температура оставшейся воды равна 100°С, а её масса равна 0,48 кг. После установления теплового равновесия в сосуд доливают 0,10 кг воды при температуре 20°С. Какова установившаяся температура смеси? Ответ выразите в °С, округлив до целых.

Решение:

На первом этапе в сосуде изначально оказалось 0,50 кг воды при 20°С и медный цилиндр (0,80 кг) нагрет до 795°С. После помещения цилиндра в воду система быстро достигла равновесной температуры 100°С – вода нагрелась до кипения, и при этом часть воды испарилась. Пусть масса испарившейся воды равна Δm. Тогда оставшаяся масса воды равна 0,50–Δm. По условию после установления равновесия масса воды составляет 0,48 кг, значит, Δm ≈ 0,02 кг.
Теплоёмкость сосуда можно пренебречь, поэтому учитываем только воду и медь. Медь, охлаждаясь с 795°С до 100°С, отдаёт тепло Q₍меди₎ = m₍Cu₎·...