Скрыть решение
Решение
Сначала нужно выяснить, что будет находиться в калориметре в
конечном состоянии только лёд, смесь льда и воды или только
вода.
Сравниваем количества теплоты, которые входят в уравнение теплового
баланса, в первом случае. Теплота, выделяющаяся при конденсации
всего пара, равна
Теплота, необходимая для нагревания всего льда до точки плавления,
то есть до

, равна
Теплота от конденсации всего пара больше, значит, лёд будет
плавиться.
Общее количество теплоты, выделяющееся при конденсации пара и
охлаждении образовавшейся из него воды до
, составляет
что меньше теплоты, нужной для того, чтобы весь лёд,
взятый при начальной температуре, расплавился:
Значит, растает только часть льда, и конечная температура смеси
будет
.
Во втором случае в конечном состоянии в калориметре, очевидно, будет
только вода. Рассчитаем
для этого случая:
Эта величина меньше общего количества теплоты
, выделяющегося
при конденсации пара и охлаждении образовавшейся из него воды
до
. Поэтому для расчёта температуры, которая установится в
калориметре в этом случае, надо записать уравнение теплового
баланса:
или
Выражая отсюда температуру
, окончательно получаем:
Ответ
В калориметре в первом случае установится температура
, а во
втором случае температура
.