Какова масса (m) воды, содержащейся в мокром снеге массой m1 = 2,5 кг и температурой t1 = 0°C, если для превращения снега в воду с температурой t2 = 100°C известны следующие значения: теплоёмкость воды c = 4,2 кДж/кг *°C, удельная теплота плавления льда Л(лянда) = 340 кДж/кг, удельная теплота парообразования воды L = 2,3 МДж/кг. Ваш ответ должен быть выражен в килограммах и округлён до десятых.
Магический_Тролль
Для решения данной задачи, мы можем разделить процесс превращения снега в воду на два этапа: сначала снег должен плавиться, а затем полученная вода должна испариться.
1. Этап плавления:
Для начала найдем количество теплоты, необходимое для плавления снега массой m1.
Удельная теплота плавления льда \( Л = 340 \) кДж/кг.
Следовательно, необходимая теплота для плавления снега будет равна:
\[ Q_1 = Л \cdot m1 = 340 \, \text{кДж/кг} \cdot 2,5 \, \text{кг} \]
2. Этап испарения:
После плавления, полученная вода должна испариться. Для этого найдем количество теплоты, необходимое для испарения воды массой m.
Удельная теплота парообразования воды \( L = 2,3 \) МДж/кг.
Так как мы ищем массу воды, мы не знаем ее значение заранее, поэтому будем использовать обозначение m.
Теплота, необходимая для испарения воды, будет равна:
\[ Q_2 = L \cdot m \]
3. Суммарная теплота:
Суммарная теплота, необходимая для превращения снега в воду при заданных условиях, будет равна сумме теплот плавления и испарения:
\[ Q = Q_1 + Q_2 \]
4. Нахождение массы воды:
Так как суммарная теплота должна быть равна нулю (для установления теплового равновесия), мы можем использовать этот факт для определения массы воды.
Выразим массу воды m:
\[ m = \frac{Q_1}{L} \]
Теперь, подставив значения и выполним расчеты.
Сначала найдем значения Q1 и Q2:
\[ Q_1 = 340 \, \text{кДж/кг} \cdot 2,5 \, \text{кг} = 850 \, \text{кДж} \]
\[ Q_2 = 2,3 \, \text{МДж/кг} \cdot m \]
Затем найдем суммарную теплоту:
\[ Q = Q_1 + Q_2 \]
Используем тепловое равновесие, чтобы найти массу воды:
\[ Q = 0 \Rightarrow Q_1 + Q_2 = 0 \]
\[ Q_1 = -Q_2 \Rightarrow 850 \, \text{кДж} = -2,3 \, \text{МДж/кг} \cdot m \]
Наконец, найдем массу воды m:
\[ m = \frac{Q_1}{L} = \frac{850 \, \text{кДж}}{-2,3 \, \text{МДж/кг}} \]
Вычислив данный выражение, получим значение массы воды, содержащейся в мокром снеге массой 2,5 кг и температурой 0°C.
Пожалуйста запишите в LaTeX формате то, что нужно вычислить.
1. Этап плавления:
Для начала найдем количество теплоты, необходимое для плавления снега массой m1.
Удельная теплота плавления льда \( Л = 340 \) кДж/кг.
Следовательно, необходимая теплота для плавления снега будет равна:
\[ Q_1 = Л \cdot m1 = 340 \, \text{кДж/кг} \cdot 2,5 \, \text{кг} \]
2. Этап испарения:
После плавления, полученная вода должна испариться. Для этого найдем количество теплоты, необходимое для испарения воды массой m.
Удельная теплота парообразования воды \( L = 2,3 \) МДж/кг.
Так как мы ищем массу воды, мы не знаем ее значение заранее, поэтому будем использовать обозначение m.
Теплота, необходимая для испарения воды, будет равна:
\[ Q_2 = L \cdot m \]
3. Суммарная теплота:
Суммарная теплота, необходимая для превращения снега в воду при заданных условиях, будет равна сумме теплот плавления и испарения:
\[ Q = Q_1 + Q_2 \]
4. Нахождение массы воды:
Так как суммарная теплота должна быть равна нулю (для установления теплового равновесия), мы можем использовать этот факт для определения массы воды.
Выразим массу воды m:
\[ m = \frac{Q_1}{L} \]
Теперь, подставив значения и выполним расчеты.
Сначала найдем значения Q1 и Q2:
\[ Q_1 = 340 \, \text{кДж/кг} \cdot 2,5 \, \text{кг} = 850 \, \text{кДж} \]
\[ Q_2 = 2,3 \, \text{МДж/кг} \cdot m \]
Затем найдем суммарную теплоту:
\[ Q = Q_1 + Q_2 \]
Используем тепловое равновесие, чтобы найти массу воды:
\[ Q = 0 \Rightarrow Q_1 + Q_2 = 0 \]
\[ Q_1 = -Q_2 \Rightarrow 850 \, \text{кДж} = -2,3 \, \text{МДж/кг} \cdot m \]
Наконец, найдем массу воды m:
\[ m = \frac{Q_1}{L} = \frac{850 \, \text{кДж}}{-2,3 \, \text{МДж/кг}} \]
Вычислив данный выражение, получим значение массы воды, содержащейся в мокром снеге массой 2,5 кг и температурой 0°C.
Пожалуйста запишите в LaTeX формате то, что нужно вычислить.
Знаешь ответ?