Este cineva amabil să mă ajute la problema aceasta de la disciplina fizică?
Într-un amestec format din apă și gheață, masa apei=5 kg, masa gheții=2 kg.
Se știe că temperatura gheții=0°C.
Temperatura vaporilor=100°C, iar T indice e=75°C.
Să se determine masa vaporilor, dacă se cunosc lambda gheață=30000 J/Kg, lambda vapori de apă=2300000 J/Kg și C apă=4181 K/Kg•K.
Răspunsuri la întrebare
Răspuns: masa vaporilor de apa = mₓ = 8,56 kg
Explicație:
Temperatura de echilibru este 75°C
1. gheata va prelua o cantitate de caldura pentru a se topi
Q₁ = m₁ λ si va deveni apa la 0°
2. Apa preexistenta in amestec si apa provenita din gheata se afla la aceeasi temperatura, 0° si se vor incalzi impreuna pana la 75°C
Q ₂ = (m ₁+ m₂) c Δt₂
3 . Aflati intr-un mediu mai rece, vaporii de apa vor ceda caldura si vor condensa, la 100°C
Q₃ = mₓλ
4. transformati in lichid - apa - acesti vapori cedeaza caldura mediului pana se atinge temperatura de echilibru
Q₄ = mₓ c Δt₅
pe total, caldura absorbita = Q₁ + Q₂
caldura cedata = Q₃ + Q₄
Q₁ = m₁ λ = 2 kg x 335 000 J /kg = 670000J
Q ₂ = (m ₁+ m₂) c Δt₂ = ( 5kg +2kg) x 4181 J /kg k x ( 75° - 0°) =2195025 J
Q₁ + Q₂ = 670 000 J + 2195025 J = 2865025 J
Q₃ = mₓλ = 230000 mₓ
Q₄ = mₓ c Δt₅ = mₓ x 4181 x (100° - 75°) = 104 525 mₓ
Q₃ + Q₄ = 230 000 mₓ + 104 525 mₓ = 334 525 mₓ
2865025 = 334 525 mₓ
mₓ = 2865025 : 334 525 = 8,56 kg
[!!! in datele problemei este o eroare, λ gheata = 30 000 J/kg, o valoare de 10 ori mai mica decat realitatea λ = 335 kJ/kg .
Daca acea valoare e comunicata intentionat gresit de profesor (!!!), valoarea recalculata a masei de vapori este mₓ¹ = 6,74 kg ]