Уравнение теплового баланса (парообразование, конденсация)

Второй уровень

  1. Из теплоизолированного сосуда, почти полностью заполненного водой при температуре 0 °С, медленно откачивают водяной пар. Найдите массу льда, образовавшегося в сосуде к моменту, когда через насос прошло 10 г пара при 0 °С.68 г.
  2. Сколько килограммов стоградусного пара потребуется для нагревания стальной детали массой 60 кг от 10 до 100 °С?1,2 кг.
  3. Приготовление пищи в кастрюле-скороварке ведется при 108 °С и повышенном давлении. Какая часть воды испарится после того, как произойдет разгерметизация скороварки?0,015.
  4. Какую массу стоградусного пара надо впустить в сосуд с 46 л воды, чтобы в сосуде после теплообмена оказалась вода при 100 °С? Начальная температура воды 20 °С.6,72 кг.

Третий уровень

  1. Сколько килограммов стоградусного пара потребуется для нагревания стального изделия массой 150 кг от 20 до 50°С?0,9 кг.
  2. В сосуд с водой, имеющей температуру 0 °С, впустили 1 кг стоградусного пара. Через некоторое время в сосуде установилась температура 20 °С. Определите массу воды, первоначально находившейся в сосуде.31,4 кг.
  3. В сосуд с водой, имеющей температуру 0 °С, впустили 2 кг водяного пара при 100 °С. Через некоторое время в сосуде установилась температура 40 °С. Сколько воды оказалось в сосуде?32,4 кг.
  4. В сосуд, содержащий 2,8 л воды при 20 °С, бросают кусок стали массой 3 кг, нагретый до 460 °С. Вода нагревается до 60 °С, а часть ее обращается в пар. Найдите массу воды, обратившейся в пар. Теплоемкостью сосуда пренебречь.56 г.
  5. В сосуд, содержащий 1,5 кг воды при 15 °С, впускают 200 г водяного пара при 100 °С. Какая общая температура установится после конденсации пара?89,4 °С.
  6. Сколько килограммов стоградусного пара потребуется для нагревания бетонной плиты массой 200 кг от 10 до 40 °С?2,1 кг.
  7. В теплоизолированном сосуде содержится смесь из 2 кг льда и 10 кгводы при 0 °С. В сосуд подают водяной пар при температуре 100 °С. В результате теплообмена в сосуде оказалась вода при 80 °С. Определите массу пара.2 кг.
  8. Струя водяного стоградусного пара соприкасается с куском льда массой 10 кг при температуре 0 °С. Какая установится температура после того, как лед растает, если масса израсходованного пара равна 2 кг?40 °С.
  9. В сосуде находится смесь из 300 г воды и 100 г льда при температуре 0 °С. Сколько стоградусного пара необходимо впустить в сосуд, чтобы окончательная температура смеси была равна 12 °С?20 г.
  10. В сосуд, содержащий 2 л воды и некоторое количество льда при 0 °С, было введено 0,4 кг водяного пара при 100 °С, в результате чего весь лед растаял, и вода в сосуде нагрелась до 70 °С. Определите массу находящегося в сосуде льда.0,6 кг.
  11. Водяной пар при температуре 100 °С впускают в калориметр, в котором находится лед при температуре 0 °С. Найдите отношение массы льда к массе пара, если в равновесном состоянии в калориметре оказалась вода при 50 °С.4,56.
  12. Какое количество стоградусного водяного пара потребуется для того, чтобы 5 кг льда, взятого при температуре -10°С, превратить в воду при 10 °С?750 г.
  13. В калориметр, содержащий 500 г воды при 10 °С, бросили кусок льда массой 240 г и температурой —20 °С и ввели 20 г пара при 100 °С. После установления в калориметре теплового равновесия оказалось, что не растаяла 1/5 часть внесенного в калориметр льда. По этим данным определите удельную теплоемкость воды.4211 Дж/кг°С.
  14. В сосуде, из которого быстро откачивают воздух, находится вода при температуре 0 °С. В результате интенсивного испарения происходит замораживание воды. Какая часть воды испарилась?0,13.

Четвертый уровень

  1. В сосуд, содержащий лед массой 300 г при температуре 0 °С, впустили водяной пар массой 200 г с температурой 100 °С. Определите температуру, установившуюся в системе. Потерями тепла пренебречь.100 °С.
  2. В калориметр, где находится 1 кг льда при —40`°С, впустили пар массой 1 кг с температурой 120 °С. Определите установившуюся температуру.100 °С.
  3. Два одинаковых кусочка льда летят навстречу друг другу с равными скоростями и при ударе превращаются в пар. Оцените минимально возможные скорости льдинок перед ударом, если их температура равна —12 °С.2,5*103 м/с.