题目内容

18.一容器有两根管子对外连通.其余部分是封闭着的.先在容器里放进温度为0℃的冰20g.再把100℃的水蒸气从一根管子通人,让另一根管子开着,蒸气通过容器内部和冰混合接触后,从开着的管子逸出.这些逸出的蒸气温度仍为100℃.经 过一段时间.由于蒸气作用.容器里的冰完全融化成40℃的水.如果热量没有其他损失,这时容器里共有水24g.(水的汽化热为2.26×106J/kg,冰的熔化热为3.36×105J/kg)

分析 水蒸气也变成了水,设变成水的质量是m,那么m克100℃的水蒸气先变成100℃的水,再变成40℃的水,放出的总热量为Q,20克0℃的冰先变成0℃的水,再变成40℃的水,吸收的热量也应该是Q,因为热量没有损失,放出的热量和吸收的热量应该相等,利用这个关系建立方程.

解答 解:水蒸气也变成了水,设变成水的质量是m,那么m克100℃的水蒸气先变成100℃的水,再变成40℃的水,放出的总热量为:
Q放=m×2.26×106J/kg+4.2×103J/(kg•℃)×m×(100℃-40℃)     ①;
20克0℃的冰先变成0℃的水,再变成40℃的水,吸收的热量是Q吸=0.02kg×3.36×105J/kg+4.2×103J/(kg•℃)×0.02kg×(40℃-0℃)    ②;
由于没有热量损失,故Q放=Q吸,
即由以上两式联立解得:
m≈0.004kg=4g
共有水20g+4g=24g
故答案为:24.

点评 此题解题时主要把握好水蒸气液化放热然后在放热和冰熔化吸热然后在吸热,充分利用热平衡求解是解题关键.

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