Какая будет итоговая температура после конденсации 200 г водяного пара при 100°C, если он попадает в сосуд с

Elizaveta

40

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать закон сохранения энергии. Давайте определимся с начальным и конечным состоянием системы.

Начальное состояние: Водяной пар имеет температуру 100°C, а вода имеет температуру 15°C.

Конечное состояние: После конденсации, вся энергия водяного пара передается воде, и мы хотим найти конечную температуру.

Давайте воспользуемся уравнением теплового баланса:

\(m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 + m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2 = 0\),

где \(m_1\) и \(m_2\) - массы веществ, \(c_1\) и \(c_2\) - удельные теплоемкости, \(\Delta T_1\) и \(\Delta T_2\) - изменения температур.

Для водяного пара удельная теплоемкость \(c\) равна 2,03 Дж/(г·°C), а для воды \(c\) равна 4,18 Дж/(г·°C). Также нам даны массы веществ: \(m_1 = 200\) г и \(m_2 = 1500\) г.

Подставим известные значения в уравнение:

\(200 \cdot 2,03 \cdot (100 - T) + 1500 \cdot 4,18 \cdot (T - 15) = 0\),

где \(T\) - искомая конечная температура.

Раскроем скобки и упростим уравнение:

\(406(100 - T) + 6270(T - 15) = 0\),

\(40600 - 406T + 6270T - 94050 = 0\),

\(5864T = 53450\),

\(T \approx 9,12°C\).

Таким образом, итоговая температура будет около 9.12°C после конденсации 200 г водяного пара при 100°C в сосуд с 1,5 кг воды при 15°C.