При температуре 150°C пар был введен в сосуд с водой массой 2 кг. Какая масса пара сконденсируется, если изначальная

Для решения данной задачи нам понадобится использовать закон сохранения энергии.

Сначала мы определим количество теплоты, необходимое для нагревания 2 кг воды с температурой 10°C до точки кипения при 100°C. Для этого воспользуемся формулой:

\[ Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 \]

где \(Q_1\) - количество теплоты, \(m_1\) - масса воды, \(c_1\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T_1\) - изменение температуры.

Подставляя значения в формулу, получим:

\[ Q_1 = 2 \, \text{кг} \cdot 4,18 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°С)} \cdot (100 - 10) \, \text{°С} \]

\[ Q_1 = 2 \, \text{кг} \cdot 4,18 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°С)} \cdot 90 \, \text{°С} \]

\[ Q_1 = 753,6 \, \text{кДж} \]

Теперь рассмотрим ситуацию после того, как пар введен в сосуд с водой массой 2 кг. Далее пар будет скипятиться и конденсироваться. При этом будет выделяться определенное количество теплоты.

Для нахождения количества теплоты, необходимого для конденсации пара, мы можем использовать формулу:

\[ Q_2 = m_2 \cdot L \]

где \(Q_2\) - количество теплоты, \(m_2\) - масса пара, \(L\) - удельная теплота конденсации.

Подставляя значения, получим:

\[ Q_2 = 400 \, \text{г} \cdot 2,26 \, \text{кДж/г} \]

\[ Q_2 = 904 \, \text{кДж} \]

Теперь мы можем вычислить массу пара, который сконденсируется. Масса пара, сконденсированного, будет равна массе пара, который был введен, за вычетом массы пара, который не выделился:

\[ m_{\text{сконденсированного пара}} = m_{\text{введенного пара}} - m_{\text{не выделившегося пара}} \]

\[ m_{\text{сконденсированного пара}} = 400 \, \text{г} - 904 \, \text{кДж} \]

\[ m_{\text{сконденсированного пара}} = -504 \, \text{г} \]

Ответ: Масса пара, сконденсирующегося, равна -504 граммам.