ВсОШ 2002, Регионален етап, 8–11 клас — Задача 8.4. H₂O в сосуде
XXXVI Всероссийская олимпиада школьников по физике. Московский областной этап. Теоретический тур. Методическое пособие
Условие
В теплоизолированный сосуд поместили кг льда при температуре , кг воды при температуре и кг водяного пара при температуре . Какая температура будет в сосуде после установления термодинамического равновесия? Сколько воды (в жидком состоянии) при этом останется в сосуде?
Примечание. Удельная теплоемкость льда Дж/кг·К, удельная теплоемкость воды Дж/кг·К, теплота плавления льда кДж/кг, теплота парообразования воды МДж/кг. Система в течение всего эксперимента находится при атмосферном давлении.
Отговори
- t = 100 °C; в сосуде останется 2446 г воды (и 554 г пара)
Решение
Поскольку изначально пар находился при температуре , то при конденсации всего пара выделилась бы теплота кДж. Для плавления льда и нагревания воды массой до требуется теплота кДж. Поскольку , то сконденсируется только г пара, и установится температура . При этом в сосуде будет 554 г пара и 2446 г воды.
Оригинал в Архива: region02T.pdf