В калориметр в котором 100 грамм льда при температуре 0 градусов впустили 100 грамм водного пара при 100 градусов. Какая температура будет в калориметре?

mл = 100 г = 0,1 кг.

mп = 100 г = 0,1 кг.

t1 = 0 °C.

t2 = 100 °C.

q = 3,4 * 10⁵ Дж/кг.

λ = 2,3 * 10⁶ Дж/кг.

С = 4200 Дж/кг * °C.

t - ?

При конденсации пара и остывании воды выделиться количество теплоты Qп, которое определяется формулой: Qп = λ * mп.

Qп = 2,3 * 10⁶ Дж/кг * 0,1 кг = 230000 Дж.

Для плавления льда и нагревания полученной воды необходимо количество теплоты Qл = q * mл + С * mл * (t2 - t1).

Qл = 3,4 * 10⁵ Дж/кг * 0,1 кг + 4200 Дж/кг * °C * 0,1 кг * (100 °C - 0 °C) = 76000 Дж.

Видим, что конденсировать сможет только mп" = Qл/λ.

mп" = 76000 Дж/2,3 * 10⁶ Дж/кг = 0,033 кг.

Ответ: температура в калориметре установится t2 = 100 °C, и в нем будет mв = 0,133 кг воды и mп" = 0,067 кг пара.