В калориметр, где уже был 1 кг льда при температуре - 10°С, запустили некоторое количество пара при температуре кипения. Когда установилось равновесие, в калориметре находилась смесь воды и льда. Оцените, сколько пара могли запустить в калориметр. (Удельная теплоемкость воды: 4200 Дж/кг°С, удельная теплоемкость льда: 2100 Дж/кг°С, удельная теплота плавления льда: 335 кДж/кг, удельная теплота парообразования: 2,26 МДж/кг). Примечание: необходимо найти границы массы пара: максимально и минимально допустимые значения.

В калориметр, где уже был 1 кг льда при температуре - 10°С, запустили некоторое количество пара при температуре кипения. Когда установилось равновесие, в калориметре находилась смесь воды и льда. Оцените, сколько пара могли запустить в калориметр. (Удельная теплоемкость воды: 4200 Дж/кг°С, удельная теплоемкость льда: 2100 Дж/кг°С, удельная теплота плавления льда: 335 кДж/кг, удельная теплота парообразования: 2,26 МДж/кг). Примечание: необходимо найти границы массы пара: максимально и минимально допустимые значения.

Лед и вода могут находится в состоянии теплового равновесия если t2=0C

1) найдем минимальное количество пара для нагревания льда до 0C

Q1=с1*m1 * (t2-t1) t2=0 t1=-10

Q1=L*m + c*m * (t3-t2) t3=100 C

m = c1*m1 * (t2-t1) / (L+c*Δt) = 2100*1*10 / (2,26*10^6 + 4200*100) = 0,783*10^-3 кг

2) максимальное количество пара потребуется если весь лед нагреется до 0 С и расплавится

Q2=Q1+л*m=2100*1*10 + 335*10^3*1=356*10^3 Дж

M=Q2 / (L+c*Δt) = 356*10^3/2,68*10^6=132,83*10^-3 кг (максимальная масса пара)

Ответ 0.783 г < m <132,83 г

проверьте вычисления сами

M*c_л * (T1-T0) = M1*L+M1 * (T2-T1) * с_в

M1-минимальное количество пара

m*c_л * (T1-T0) + m*q=M2*L+M2 * (T2-T1) * с_в

M2-максимальное количество пара

M1=m*c_л * (T1-T0) / (L + (T2-T1) * с_в) =

=1*2100*10 / (2,26*10^6 + 100*4200) = 0,007836 кг

M2=m*c_л * ((T1-T0) + q) / (L + (T2-T1) * с_в) =

=1 * (2100*10 + 335000) / (2,26*10^6+100*4200) = 0,132836 кг

ответ от 7,8 до 132,8 гр