8*. Сколько льда при температуре −20 °C можно расплавить одним килограммом стоградусного водяного пара? [7,8 кг]

При конденсации 1 кг пара при \(100\,°\text{C}\) выделяется теплота \(L=2.3\cdot10^6\text{ Дж/кг}\). Образовавшаяся вода, остывая до \(0\,°\text{C}\), дополнительно отдаёт \(c_{\text{воды}}\cdot100=4200\cdot100\text{ Дж/кг}\).

Всего пар отдаёт \(Q=2.3\cdot10^6+4200\cdot100=2.72\cdot10^6\text{ Дж}\).

Чтобы растопить 1 кг льда при \(-20\,°\text{C}\), сначала нужно нагреть его до нуля, а затем расплавить: \(q=2100\cdot20+3.4\cdot10^5=382000\text{ Дж/кг}\).

\(m=Q/q=2.72\cdot10^6/382000\approx7.1\text{ кг}\).

Указанное в условии значение в скобках \(7.8\text{ кг}\) не совпадает с расчётом по приведённым табличным данным.

Ответ: приблизительно \(7.1\text{ кг}\) льда.