Масса льда (m1) = 1 кг
Температура льда (T1) = 40°C
Масса пара (m2) = 1 кг
Температура пара (T2) = 120°C
Для определения установившейся температуры и фазового состояния системы, мы будем использовать закон сохранения энергии:
m1 * c1 * (Tf - T1) = m2 * c2 * (T2 - Tf)
где:
m1 и m2 - массы льда и пара соответственно,
T1 и T2 - начальные температуры льда и пара,
Tf - установившаяся температура,
c1 и c2 - удельные теплоемкости льда и пара.
Удельные теплоемкости:
c1 (льда) ≈ 2.09 Дж/град
c2 (пара) ≈ 2.03 Дж/град
Решение:
Подставим известные значения:
m1 = 1 кг
T1 = 40°C = 313 K
m2 = 1 кг
T2 = 120°C = 393 K
c1 = 2.09 Дж/град
c2 = 2.03 Дж/град
Решим уравнение для Tf:
1 * 2.09 * (Tf - 313) = 1 * 2.03 * (393 - Tf)
Решение этого уравнения даст нам установившуюся температуру (Tf) и фазовое состояние системы (льдистое или паровое).