Уровень воды в изолированном сосуде после теплообмена

Содержимое статьи:

• См - средняя удельная теплоёмкость металла = 600 Дж/(К·кг)
• m - масса кубика = ρм * a^3 / 6
• T - температура воды после теплового равновесия
• T2 - начальная температура кубика = 675 °С = 948 К
  2. Определение количества теплоты, поглощаемой водой: Qв = mв cв (T - T1)
  где:
• mв - масса воды = 1000 г = 1 кг
• cв - удельная теплоёмкость воды = 4,2 Дж/(г·К)
• T1 - начальная температура воды = 100 °С = 373 К
  3. Приравнивание количеств теплоты: Qм = Qв
  4. Вычисление температуры воды после теплового равновесия: T = (Qм cв + mв cв T1) / (mв cв + См * m)
  5. Определение изменения уровня воды: Δh = Vв / S
  где:
• Vв - объём поглощённой или испарившейся воды
• S - площадь сечения сосуда
  6. Анализ возможных вариантов:
• Вариант 1: вода нагреется до точки кипения:
• Если T > 100 °С, то часть воды испарится:
• Δh = (mв - mв' / ρ) / S
• где mв' - масса испарившейся воды = (Qм - mв cв ΔT) / L
• Вариант 2: часть воды нагреется до точки кипения и часть испарится:
• Δh = (mв' / ρ + mв' / ρ) / S
• Вариант 3: вода не достигнет точки кипения:
• Δh = (Qм cв / ρ) / (cв mв + См * m) / S