Каково значение величины, обозначенной ? При конденсации водяного пара массой mп (с температурой 100°C) выделяется

Магнитный_Зомби

6

Для решения данной задачи, мы можем использовать законы сохранения энергии и водяной пар. Давайте посмотрим на каждый шаг по очереди.

1. Начнем с конденсации водяного пара. Когда водяной пар конденсируется при температуре 100°C, он превращается в воду и выделяет определенное количество теплоты. Обозначим это количество теплоты через Q1.

2. Затем, это выделенное количество теплоты Q1 используется для плавления льда массой mл. Для плавления льда нужна теплота плавления, которая равна массе льда умноженной на удельную теплоту плавления воды. Обозначим эту величину через Q2.

3. После плавления льда, получившаяся вода нагревается до температуры t°C. Для нагревания воды нужно определенное количество теплоты, которая зависит от массы воды и ее изменения температуры. Обозначим эту величину через Q3.

4. Из-за законов сохранения энергии, количество теплоты, выделенное при конденсации водяного пара, должно быть равным сумме выделенной теплоты при плавлении льда и теплоте, необходимой для нагревания полученной воды. Мы можем записать это в виде уравнения:

Q1 = Q2 + Q3

Теперь давайте подставим известные значения и найдем значение величины "?":

Дано:
mп = 40 г (масса водяного пара)
mл = ? (масса льда)
t = ?°C (температура воды после нагревания)

Мы знаем, что температура конденсации водяного пара равна 100°C, и температура плавления льда равна 0°C.

Удельная теплота плавления воды равна 334 Дж/г.

Теперь, давайте решим уравнение и найдем значение величины "?":

Величина Q1 равна количеству выделяемой теплоты при конденсации водяного пара и подсчитывается с использованием удельной теплоемкости пара, которая составляет 2.26 Дж/г·°C, и изменением температуры (100 - 0)°C:

Q1 = mп * Cпар * (100 - 0) (1)

Величина Q2 равна количеству теплоты, необходимой для плавления льда, и рассчитывается путем умножения массы льда на удельную теплоту плавления:

Q2 = mл * Lлед (2)

Величина Q3 равна количеству теплоты, необходимой для нагревания полученной воды, и рассчитывается путем умножения массы воды на удельную теплоемкость воды и изменением температуры (t - 0)°C:

Q3 = mл * Cвод * (t - 0) (3)

Подставим значения в (1), (2) и (3) в уравнение Q1 = Q2 + Q3:

mп * Cпар * (100 - 0) = mл * Lлед + mл * Cвод * (t - 0)

Теперь, чтобы найти значение величины "?", мы должны решить это уравнение относительно mл:

mл = (mп * Cпар * (100 - 0)) / (Lлед + Cвод * (t - 0))

Подставим известные значения и рассчитаем значение "?":