Мокрый снег массой 2,5 кг имеет температуру 0 °С. Найдите массу воды, содержащейся в этом снеге, если известно, что для превращения его в воду при температуре 100 °С требуется не меньше 500 г водяного пара при той же температуре. Удельная теплоёмкость воды = 4,2 кДж/кг×°С, удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, удельная теплота парообразования воды = 2,3 МДж

, оформите задачу с дано, найти, подробным решением.

Дано:
- Масса снега = 2,5 кг
- Температура снега = 0 °С
- Масса водяного пара для превращения снега в воду при температуре 100 °С = не менее 500 г
- Удельная теплоёмкость воды = 4,2 кДж/кг×°С
- Удельная теплота плавления льда = 340 кДж/кг
- Удельная теплота парообразования воды = 2,3 МДж

Найти: Масса воды, содержащейся в снеге

Решение:
1. Сначала нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания снега до точки плавления (0 °C).

Количество теплоты для нагревания снега можно найти с помощью формулы:
Q1 = масса × удельная теплоёмкость × изменение температуры

Q1 = 2,5 кг × 4,2 кДж/кг×°С × (0 °C - 0 °C) = 0 кДж

Так как изменение температуры равно нулю, количество теплоты для нагревания снега до точки плавления составляет 0 кДж.

2. Далее нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления снега.

Количество теплоты для плавления снега можно найти с помощью формулы:
Q2 = масса × удельная теплота плавления льда

Q2 = 2,5 кг × 340 кДж/кг = 850 кДж

Количество теплоты для плавления снега составляет 850 кДж.

3. Затем нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения воды (полученной из снега) в водяной пар при температуре 100 °C.

Количество теплоты для парообразования воды можно найти с помощью формулы:
Q3 = масса воды × удельная теплота парообразования воды

Нам известно, что для превращения снега в воду при температуре 100 °С требуется не менее 500 г водяного пара. Пусть масса воды, содержащейся в снеге, равна Х кг.

Q3 = Х кг × 2,3 МДж = 2300 кДж × Х кг

4. Согласно условию задачи, количество теплоты, необходимое для превращения снега в воду, должно быть не меньше 500 г водяного пара, или 500 кДж.

Q3 ≥ 500 кДж

2300 кДж × Х кг ≥ 500 кДж

Х кг ≥ 500 кДж / 2300 кДж = 0,217 кг

Таким образом, масса воды, содержащейся в снеге, должна быть не меньше 0,217 кг.

Ответ: Масса воды, содержащейся в этом снеге, должна быть не меньше 0,217 кг.