Question

В сосуде в которой содержится 1,5 кг воды температурой 15 ° С, впустили 200 граммов водяного пара температурой 100 ° С. Какая температура установится в сосуде после конденсации пара?

Answer 1

Дано:
m1=1.5 кг - масса воды 
c1=4200 - теплоемкость воды
t1=Начальная температура воды
m2=масса водяного пара
L=Теплота парообразования
t2=Температура пара
t3=Конечная температура, которую нам нужно найти.

Как происходит весь процесс?
Сначала происходит конденсация пара  с выделением теплоты, потом выделение теплоты из охлаждения воды, которая получилась из пара, а тратится вся эта теплота на нагрев основной воды.

Q1=c1m1(t3-t1)-Теплота, затрачиваемая при нагреве основной воды.
Q2=Lm2 - теплота, получаемая при конденсации пара
Q3=c1m2(t3-t2) - теплота, получаемая при остывании воды, полученной из пара.

Запишем уравнение теплового баланса.
Q1+Q2+Q3=0
c1m1(t3-t1)+Lm2+c1m2(t3-t2) =0
Выражая из этого уравнения t3, получаем: 

t3=(c1m1t1-Lm2+c1m2t2)/c1m1+c1m2)
t3=66 градусов.