Тепловые Явления

Задание №24. МКТ и Термодинамика. Высокий Уровень Сложности

№2. Задание 24

ID: 00002866

В калориметр с водой, температура которой 0 °C, опущена трабка. По трубке в воду впускают насыщенный водяной пар при температуре 100 °C. В некоторый момент масса воды перестает увеличиваться, хотя пар по-прежнему пропускают. Первоначальная масса воды 230 г. На сколько граммов увеличилась масса воды? Тепловыми потерями пренебречь. Ответ дайте в граммах.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$M = 230 \text{ г} = 0{,}23 \text{ кг} \quad T_1 = 0\,^\circ\text{C} \quad T_2 = 100\,^\circ\text{C} \quad c = 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot \text{К)} \quad L = 2{,}3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$

Найти:

$$m$$ — ?

Решение:

Уравнение теплового баланса: тепло, отданное при конденсации пара, идёт на нагрев воды от 0 до 100 °C.

Теплота нагрева воды:

$Q_\text{нагр} = c \cdot M \cdot \Delta T$

Теплота, выделяющаяся при конденсации пара массой $$m$$ :

$Q_\text{конд} = L \cdot m$

Приравниваем:

$L \cdot m = c \cdot M \cdot \Delta T$

Выражаем массу сконденсировавшегося пара:

$m = \frac{c \cdot M \cdot \Delta T}{L} = \frac{4200 \cdot 0{,}23 \cdot 100}{2{,}3 \cdot 10^6} \approx 0{,}042 \text{ кг} = 42 \text{ г}$

Ответ

42 г

Видеоразбор

Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)