Вопрос задан 01.08.2026 в 17:46. Предмет Физика. Спрашивает Соболевская Анастасия.

Определите температуру теплового равновесия воды в калориметре, если в неё добавили 80 г водяного пара при 100 °C. Начальная температура воды 40 °C, масса воды 1,5 кг. Ответ округлите до десятых долей градуса.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Шаповал Никита.

Дано:

  • масса воды в калориметре: m1=1,5 кгm_1=1{,}5\ \text{кг}

  • начальная температура воды: t1=40∘Ct_1=40^\circ C

  • масса водяного пара: m2=80 г=0,08 кгm_2=80\ \text{г}=0{,}08\ \text{кг}

  • температура пара: t2=100∘Ct_2=100^\circ C

  • удельная теплоёмкость воды: c=4200 Дж/(кг\cdotp∘C)c=4200\ \text{Дж/(кг·}^\circ C)

  • удельная теплота парообразования воды: L=2,3⋅106 Дж/кгL=2{,}3\cdot10^6\ \text{Дж/кг}

Пусть температура теплового равновесия будет tt.

При конденсации пара выделяется тепло, которое идёт на нагревание воды. Пар сначала полностью превращается в воду при 100∘C100^\circ C, а затем получившаяся вода остывает до температуры tt.

Количество теплоты, полученное водой в калориметре:

Q1=m1c(t−40)Q_1=m_1c(t-40)

Количество теплоты, отданное паром:

Q2=m2L+m2c(100−t)Q_2=m_2L+m_2c(100-t)

По закону сохранения энергии:

m1c(t−40)=m2L+m2c(100−t)m_1c(t-40)=m_2L+m_2c(100-t)

Подставим значения:

1,5⋅4200(t−40)=0,08⋅2,3⋅106+0,08⋅4200(100−t)1{,}5\cdot4200(t-40)=0{,}08\cdot2{,}3\cdot10^6+0{,}08\cdot4200(100-t)

Раскроем скобки:

6300t−252000=184000+33600−336t6300t-252000=184000+33600-336t 6300t−252000=217600−336t6300t-252000=217600-336t

Переносим слагаемые:

6300t+336t=217600+2520006300t+336t=217600+252000 6636t=4696006636t=469600 t=4696006636≈70,76t=\frac{469600}{6636}\approx70{,}76

Округляя до десятых:

t≈70,8∘C\boxed{t\approx70{,}8^\circ C}

Температура теплового равновесия воды в калориметре составляет 70,8 °C.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос