冰與水蒸氣的混合問題?

[starlin1996 10]

質量m1 . 0度的冰與 質量m2 . 100度的水氣在絕熱容器內混合

水的汽化熱540

冰溶化熱80

若末溫是100度,則m1/m2範圍?

我想問的是混合後,冰難道不會變成100度然後正在變成水蒸氣嗎?

為何頂多變成100度的水

[司馬特 12]

當然有可能 只要水蒸氣的質量夠多就行了

因為讓冰變成100度的水需要的能量是符合題目的最小能量

m1/m2會有最大值

[starlin1996 10]

這題的水氣有可能用完也有可能沒用完?

那用完需要比較多的能量還是沒用完?

謝謝

[司馬特 12]

水氣凝結成水會放出熱量

所有的水氣完全凝結放出的熱量

會比未完全凝結放出的熱量多

這題的解法是:

先算出m1克的冰升溫到100度的水需要多少熱量

Q = m1 x 80 + m1 x 1 x 100 = 180 x m1

這些熱量會讓 180 x m1 / 540 = 1/3 x m1克的水蒸氣凝結

所以如果m2=1/3 x m1的話水蒸氣就會全部凝結成水

那平衡的時候就只有100度的水

如果m2比1/3 x m1多的話水蒸氣就會有剩

那平衡的時候就是100度水和100度水蒸氣混合的狀態

題目問的是範圍 由上可知 m2 >= 1/3 x m1

因此m1/m2介於0~3之間

[starlin1996 10]

謝謝