0 ℃的冰和100 ℃的水蒸气混合后:
(1)若冰刚好全部熔化,则冰和水蒸气的质量比是多少?
(2)若得到50 ℃的水,则冰和水蒸气的质量比是多少?
[已知水在100 ℃的汽化热L=2.25×106 J/kg,冰的熔化热λ=3.34×105 J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1) (2)
【解析】若冰刚好全部熔化,则一定是冰熔化成水,而水蒸气也变成了0℃的水,根据吸热和放热相等列式求解.若得到50℃的水,解法与上相似.
(1)冰刚好全部熔化指的是混合后的温度恰好为0℃.设冰的质量为m1,水蒸气的质量为m2,则有m1λ=m2L+cm2Δt
所以
(2)同(1)可得方程式如下:
m1λ+m1cΔt′=m2L+cm2Δt′
即