Ввакууме разлили воду при температуре t0 = 0 (c. спустя некоторое время часть воды испарилась, а остальная превратилась в лед. какое это время δτ, если известно, что за время τ1 = 1 с в среднем испарялась n = 0,01 часть первоначальной массы воды? удельная теплота парообразования воды l = 2,4 мдж/кг, а удельная теплота плавления льда λ = 330 кдж/кг

smitty1337 smitty1337    3   01.07.2019 17:50    8

Ответы
Rodofatos Rodofatos  26.07.2020 01:14
Ладно, без шуток.
Пусть начальная масса воды равна m кг, a х кг испарилось, тогда замерзло (m-x) кг. Полагаем, что все тепло отнятое от замерзающей воды ушло на испарение остальной части. Составим уравнение теплового баланса (да, и в вакууме воду для кипения не надо нагревать до 100°С, она может кипеть и при 0°С).
Lx=\lambda (m-x)
сократим обе части на х
L=\lambda ( \frac{m}{x} -1)
Выразим величину m/x
\frac{m}{x} = \frac{L}{\lambda} +1
тогда обратная величина х/m
\frac{x}{m} = 1/(\frac{L}{\lambda} +1)= \frac{\lambda}{L+\lambda}
Но ведь x/m это выражение  для той части воды, которая испарилась.
Если за одну секунду испарялось 0,01m воды (n=0,01 начальной массы), то часть x/m испарится за :
\tau=( \frac{x}{m} )/(n)= ( \frac{\lambda}{L+\lambda})/(0,01)

\tau= ( \frac{\lambda}{L+\lambda})/(0,01)= ( \frac{330*10^3}{2,4*10^6+330*10^3})/(0,01)=\newline \newline = ( \frac{330*10^5}{2,4*10^6+330*10^3})=( \frac{330*10}{2,4*10^2+33})=( \frac{3300}{240+33})=( \frac{3300}{273})\approx12,1 c

ответ: время испарения-замерзания Δτ≈12,1 с.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика