В данной задаче нам дана информация о сосуде‚ в котором находится 2 литра воды и 0‚6 кг льда при температуре 0 градусов Цельсия. Нам требуется определить массу водяного пара‚ который нужно впустить в сосуд‚ чтобы получить воду с температурой 13 градусов Цельсия.
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии. В начальном состоянии в сосуде находится как вода‚ так и лед‚ а также сосуд. В конечном состоянии у нас будет только вода и сосуд. При этом мы знаем‚ что теплоёмкость сосуда составляет 198 Дж/С. Посчитаем‚ сколько энергии нужно передать системе для того‚ чтобы нагреть воду с льдом до требуемой температуры. Сначала посчитаем количество энергии‚ которое нужно передать для плавления льда; Удельная теплота плавления льда составляет 330000 Дж/кг. Масса льда равна 0‚6 кг‚ поэтому энергия‚ необходимая для плавления‚ равна 0‚6 кг * 330000 Дж/кг 198000 Дж. Затем посчитаем количество энергии‚ которое нужно передать для нагревания воды с 0 градусов до 13 градусов. Удельная теплоёмкость воды составляет 4200 Дж/кг * С. Масса воды равна 2 литрам или 2 кг‚ поэтому энергия‚ необходимая для нагревания воды‚ равна 2 кг * 4200 Дж/кг * (13 ― 0) градусов 109200 Дж. Теперь сложим полученные значения энергии⁚ 198000 Дж 109200 Дж 307200 Дж. Это количество энергии должно быть передано системе‚ включая сосуд‚ чтобы достичь требуемой температуры. Так как у нас есть вода при 100 градусах Цельсия‚ мы можем использовать удельную теплоту парообразования‚ чтобы посчитать массу пара‚ который нужно впустить в сосуд. Удельная теплота парообразования составляет 2260000 Дж/кг.
Для расчёта массы пара воспользуемся формулой⁚ масса пара переданная энергия / удельную теплоту парообразования 307200 Дж / 2260000 Дж/кг ≈ 0‚136 кг.
Ответ округлим до целого числа⁚ масса пара‚ которую нужно впустить‚ составляет 0‚136 кг.