Из сосуда с небольшим количеством воды при 0 градусах Цельсия откачивают воздух. При этом испаряется 6,6 г воды, а оставшаяся часть замерзает. Найдите массу образовавшегося льда. Удельная теплота парообразования воды при 0 градусах Цельсия равна 2,5·10⁵ Дж/кг, удельная теплота плавления льда 3,3·10⁵ Дж/кг.

Дано:

• Масса испарившейся воды: $m_1=6{,}6\text{ г}=0{,}0066\text{ кг}$.

• Удельная теплота парообразования: $L=2{,}5\cdot10^5\text{ Дж/кг}$.

• Удельная теплота плавления льда: $\lambda=3{,}3\cdot10^5\text{ Дж/кг}$.

Найти: $m_2$ — массу образовавшегося льда.

Решение:

При откачивании воздуха вода начинает испаряться. На испарение требуется энергия. Так как сосуд не получает тепло извне, эта энергия выделяется при замерзании оставшейся воды.

Следовательно, количество теплоты, затраченное на испарение воды, равно количеству теплоты, выделившемуся при замерзании:

Используем формулы количества теплоты:

Приравняем выражения:

Выразим массу образовавшегося льда:

Подставим значения:

Сократим степени десяти:

Переведём в граммы:

Ответ:

Масса образовавшегося льда составляет 5 граммов.