В ледяной калориметр (рис. 8.18) впустили 50 г стоградусного водяного пара. Сколько воды окажется в ёмкости для сбора воды, когда в калориметре установится тепловое равновесие?

Считаем, что лёд в калориметре имеет температуру 0 °C, а теплопотерями можно пренебречь. Используем \(L=2.3\cdot10^6\) Дж/кг, \(c=4200\) Дж/(кг·°C), \(\lambda=3.4\cdot10^5\) Дж/кг.

1. Пар массой 0,05 кг конденсируется и охлаждается до 0 °C. Он отдаёт \(Q=0.05[L+c\cdot100]=0.05(2.3\cdot10^6+4200\cdot100)=136000\) Дж.
2. Этой теплоты достаточно, чтобы растопить \(m_{л}=Q/\lambda=136000/(3.4\cdot10^5)=0.40\) кг льда.
3. В ёмкость поступит талая вода и сконденсировавшийся пар: \(m=0.40+0.05=0.45\) кг.

Ответ: 450 г воды.