2017-11-06
В герметичном сосуде находится вода при нуле градусов. Выкачивая из сосуда воздух, всю воду заморозили. Какая часть воды при этом испарилась?
Решение:
При откачке воздуха рано или поздно будет достигнуто давление, равное давлению насыщенных паров воды при $0^{ \circ} С$, и с этого момента вода начнет кипеть и интенсивно испаряться.
Пары воды отбирают теплоту, необходимую для испарения, у жидкой воды, вызывая ее замерзание. Поскольку весь процесс проходит при нулевой температуре, можно сказать, что вся теплота испарения получена за счет теплоты плавления (замерзания).
$m_{пар} \cdot Q_{исп} = (M - m_{пар}) Q_{пл}$,
где $Q_{исп}$ и $Q_{пл}$ — удельные теплоты испарения и плавления, или
$\left ( \frac{M}{m_{пар}} - 1 \right ) = \frac{Q_{исп}}{Q_{пл}}$;
$\frac{M}{m_{пар}} = \frac{Q_{исп} + Q_{пл}}{Q_{пл}}$;
и наконец
$\lambda = \frac{m_{пар}}{M} = \frac{Q_{пл}}{Q_{исп} + Q_{пл}}$.