В калориметр, содержащий `50` г воды при температуре 40 градусов цельсия, опускают кусок льда массой `100` г и температурой -20 градусов цельсия, а затем впускают `10` г водяного пара при температуре 100 градусов цельсия. Какая температура установится в калориметре, и каково будет его содержимое после установления теплового равновесия? Теплоёмкостью калориметра пренебречь.

17 °C

Объяснение:

Дано:

Вода

mв = 0.05 кг

tв = 40 °C

cв = 4200 Дж/кг*°C

Лёд

mл = 0.1 кг

tл = -20 °C

tпл = 0 °C

cл = 2100 Дж/кг*°C

λ = 3 300 000 Дж/кг

Водяной пар

mвп = 0.01 кг

tвп = 100 °C

L = 2 300 000 Дж/кг

Найти:

t - ?

Qв = cв*mв*(t-tв) = 210t - 8400

Qл = cл*mл*(tпл-tл) + λ*mл + cв*mл*(t-tпл) = 4200 + 33 000 + 420t = 37200 + 420t

Qвп = L*mвп + cв*mвп*(t-tвп) = 23 000 + 42t - 4200 = 188 000 + 42t

Допуcтим, тепло отдает водяной пар. Пренебрегая теплоёмкостью калориметра:

Qв +Qл - Qвп = 0

210t - 8400 + 37 200 + 420t - 188 000 - 42t = 0

t ≅ 17 °C

Как-то подозрительно, что 17 градусов... Я наверное что-то неправильно сделала... эх