В сосуд, содержащий 2 кг воды при температуре 20°С, впускают 100 г водяного пара при температуре 100°С. Какая температура установится в сосуде после конденсации пара?Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг*°С; удельная теплота парообразования 2300кДж/кг. Нагрев сосуда не учитывается.

Как происходит весь процесс?

Сначала происходит конденсация пара с выделением теплоты, потом выделение теплоты из охлаждения воды, которая получилась из пара, а тратится вся эта теплота на нагрев основной воды.

Q1=c1m1(t3-t1)-Теплота затрачиваемая при нагреве основной воды.

Q2=Lm2-теплота, получаемая при конденсации пара.

Q3=c1m2(t3-t2)-теплота, получаемая при остывании воды, полученной из пара.

Запишем уравнение теплового баланса:

Q1+Q2+Q3=0

c1m1(t3-t1)+Lm2+c1m2(t3-t2)=0

Выражая из этого уравнения t3, получаем:

t3=(c1m1t1-Lm2+c1m2t2)/c1m1+c1m2)

t3=50 градусов.