В латунном калориметре массой m_1=200  "г" находится кусок льда массой m_2=100  "г" при температуре t_1=-10^@"C". Сколько пара, имеющего температуру t_2=100^@"C" необходимо впустить в калориметр, чтобы образовавшаяся вода имела температуру t=40^@"C"? Удельная теплоёмкость латуни `c_"лат"=400"Дж"/("кг"*^@"C")`.

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

m_1 * c_лат * (t - t_1) + m_2 * L + m_3 * c_вод * (t - t_2) = 0,

где m_3 - масса воды, которая образуется при смешении льда и пара, L - удельная теплота плавления льда, c_вод - удельная теплоемкость воды.

Подставляем известные значения:

200 г * 400 Дж/(кг*^@C) * (40^@C - (-10^@C)) + 100 г * 334 Дж/г + m_3 * 4186 Дж/(кг*^@C) * (40^@C - 100^@C) = 0,

80000 * m_3 + 33400 + 4186 * m_3 * (-60) = 0,

80000 * m_3 - 251160 * m_3 = -33400,

-171160 * m_3 = -33400,

m_3 = 0.195 кг.

Таким образом, необходимо впустить в калориметр пару массой 195 г.