Рассчитай, какова в ёмкости масса воды температурой 0 °С, если в эту ёмкость поступает 1,2 кг пара при 100 °С и устанавливается температура 18 °°С. Потерями энергии пренебречь. Справочные данные: удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг. °С), удельная теплота парообразования воды 2,3. 106 Дж/кг. (Ответ округли до целых.)

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

м1 * c * (T1 - Tс) + m2 * L = (m1 + m2) * c * (T2 - Tс),

где м1 - масса воды в ёмкости до поступления пара (кг), м2 - масса пара (кг), c - удельная теплоемкость воды (Дж/(кг.°C)), L - удельная теплота парообразования (Дж/кг), T1 - начальная температура воды (°C), T2 - конечная температура воды (°C), Tc - температура конденсации пара (°C).

Подставляем известные значения: 1,2 * 2,3 * 10^6 + м1 * 4200 * (0 - 100) = (1,2 + м1) * 4200 * (18 - 100).

Решаем уравнение: 2,76 * 10^6 - 420000 * м1 = 1,2 * 4200 * 18 - 1,2 * 4200 * 100 + 4200 * м1, 2,76 * 10^6 - 420000 * м1 = 75600 - 420000 + 4200 * м1, 2,76 * 10^6 - 420000 * м1 = -344400 + 4200 * м1, 2,76 * 10^6 + 344400 = 420000 * м1 + 4200 * м1, 3,104 * 10^6 = 424200 * м1, м1 = 3,104 * 10^6 / 424200, м1 ≈ 7,31 кг.

Итак, масса воды в ёмкости при температуре 0 °С составляет около 7,31 кг.