Сколько водяного пара было введено в закрытый медный сосуд? В сосуде находится масса льда в 10 килограмм

Sobaka_6276

55

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законами сохранения энергии и массы.

Вначале определим количество теплоты, которое получает лед от пара.
Для этого воспользуемся формулой для расчета теплоты:
\( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \),
где \( Q \) - количество теплоты (в джоулях),
\( m \) - масса вещества (в килограммах),
\( c \) - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия),
\( \Delta T \) - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Так как температура льда увеличивается с -10˚C до 0˚C, а затем продолжает расти до 35˚C, нам нужно разделить расчет на две части: сначала для плавления льда и потом для нагрева воды до 35˚C.

1. Расчет теплоты для плавления льда:
Масса льда = 10 кг
Температура плавления льда = 0˚C - (-10˚C) = 10˚C
Удельная теплоемкость льда = 2,1*1000 дж/(кг*к)

Используя формулу для расчета теплоты, получим:
\( Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \)
\( Q_1 = 10 \cdot 2,1*1000 \cdot 10 \)
\( Q_1 = 210000 \) дж

2. Расчет теплоты для нагрева воды до 35˚C:
Температура нагрева воды = 35˚C - 0˚C = 35˚C
Удельная теплоемкость меди = 380 дж/(кг*к)

Используя формулу для расчета теплоты, получим:
\( Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T \)
\( Q_2 = 10 \cdot 380 \cdot 35 \)
\( Q_2 = 133000 \) дж

Теперь сложим полученные значения теплоты, чтобы найти общее количество теплоты, сообщенное льду и воде:
\( Q_{общ} = Q_1 + Q_2 \)
\( Q_{общ} = 210000 + 133000 \)
\( Q_{общ} = 343000 \) дж

Так как количество теплоты, сообщенное пару равно полученному значению \( Q_{общ} \), то мы можем сказать, что в закрытом медном сосуде было введено 343000 дж водяного пара.