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
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).
сократим обе части на х
Выразим величину m/x
тогда обратная величина х/m
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 :
ответ: время испарения-замерзания Δτ≈12,1 с.