11. У каларыметры знаходзіцца m₁ = 272 г лёду пры тэмпературы t₁ = 0 °C. Якую мінімальную масу вадзяной пары трэба ўпусціць у каларыметр, каб расплавіць увесь лёд? Тэмпература пары t = 100 °C. Цеплаёмістасць каларыметра і страты энергіі не ўлічваць.

Пераклад задання: В калориметре находится 272 г льда при температуре 0 °C. Какую минимальную массу водяного пара нужно впустить в калориметр, чтобы растопить весь лёд? Температура пара — 100 °C. Теплоёмкостью калориметра и потерями энергии пренебречь.

Мінімальная маса пары вызначаецца з умовы, што ўся цеплыня пары і кандэнсату ідзе на плаўленне лёду. Пасля кандэнсацыі вада ахалоджваецца ад 100 °C да 0 °C.

1. Цеплыня, патрэбная для плаўлення лёду: Qл = m₁λ = 0,272 кг · 3,4·10⁵ Дж/кг = 92 480 Дж.
2. Кожны кілаграм пары аддае цеплыню пры кандэнсацыі і ахалоджванні вады: q = r + cв·(100 °C − 0 °C) = 2,3·10⁶ + 4,2·10³·100 = 2,72·10⁶ Дж/кг.
3. З балансу цеплыні: m = Qл/q = 92 480/(2,72·10⁶) = 0,034 кг.

Ответ: мінімум 0,034 кг, або 34 г вадзяной пары.

Перевод решения: Минимальная масса пара определяется из условия, что вся теплота пара и конденсата идёт на плавление льда. После конденсации вода охлаждается от 100 °C до 0 °C. Для плавления льда требуется 92 480 Дж. Один килограмм пара при конденсации и охлаждении отдаёт 2,72·10⁶ Дж. Следовательно, нужно 0,034 кг, или 34 г пара.