В сосуд, содержащий лед массой 2 кг при температуре -10 C , впустили водяной пар массой...

В сосуд, содержащий лед массой 2 кг при температуре -10 C , впустили водяной пар массой 200 г при температуре 100 С. Какая температура установится в сосуде? теплоемксостью сосуда пренебречь

Сначала надо проверить, хватит ли тепла пара растопить весь лёд.

m1=2 кг - масса льда   m2=0,2 кг -масса пара 

с1=2100 Дж/кг*С - удельная теплоемкость льда

с2=4200 Дж/кг*С - удельная теплоемкость воды

Δt1=10   Δt2=100   

л=3,3*10^5 Дж/кг удельная теплота плавления льда

r=2.3*10^6 Дж/кг удельная теплота парообразования (конденсации)

Лёд сначала нагреваем, затем плавим. Его конечная температура 0 С

Q1=m1*c1*Δt1=2100*2*10=42000 Дж

Q2=л*m1=3,3*10^5*2=6.6*10^5 Дж

Общее количество теплоты на нагрев льда и его плавление

Q3=Q1+Q2=0.42*10^5+6.6*10^5≈7*10^5 Дж

Находим количество теплоты при конденсации пара Q4 и остывании до 0 С Q5

Q4=r*m2=2.3*10^6*0.2=4.6*10^5 Дж

Q5=c2*m2*Δt2=4200*0.2*100=0.84*10^5 Дж

Вся теплота от пара

Q6=Q4+Q5=4.6*10^5+0.84*10^5=5.44*10^5 Дж

Этой теплоты хватит чтобы нагреть лед до 0 С но не хватит чтобы его полностью расплавить.

Q3>Q6

Конечная температура льда 0 С

=============================