В закрытый сосуд с льдом массой 54 г и температурой 0 °C, подали 8 г водяного пара при температуре 100 °C. Чему равна температура получившейся воды? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг⋅°C, удельная теплота парообразования воды 2,295 МДж/кг, удельная теплота плавления льда 0,34 МДж/кг. Ответ округлите до десятых. Теплопотерями пренебречь.

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

м1 * c * (t1 - t) + m2 * λ + m2 * c * (t - t2) = 0,

где m1 - масса льда, m2 - масса водяного пара, c - удельная теплоемкость воды, λ - удельная теплота парообразования, t1 - начальная температура льда, t2 - начальная температура пара, t - конечная температура воды.

Подставляем известные значения:

54 г * 0,34 МДж/кг + 8 г * 2,295 МДж/кг + (54 г + 8 г) * 4200 Дж/кг⋅°C * (t - 0) = 0,

18,36 кДж + 18,36 кДж + 262,8 кДж/°C * t = 0,

262,8 кДж/°C * t = -36,72 кДж,

t = -36,72 кДж / 262,8 кДж/°C ≈ -0,14 °C.

Таким образом, получившаяся вода имеет температуру около -0,1 °C.