Problem 10.49
หัวข้อ: ความร้อน (Heat)
น้ำแข็งมวล 50 g อุณหภูมิ 0 ºC ผสมกับไอน้ำมวล 10 g อุณหภูมิ 100 ºC ระบบดังกล่าวจะสมดุลที่อุณหภูมิเท่าใด (กำหนดให้ความร้อนแฝงจำเพาะของการ หลอมเหลวของน้ำ เท่ากับ 80 kcal/kg, ความร้อนแฝงจำเพาะในการกลายเป็นไอ ของน้ำ เท่ากับ 540 kcal/kg และ ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำ เท่ากับ 1 kcal/kgºC)?
คำตอบ
\(T = 40 ºC \;\blacksquare\)
\(T = 40 ºC \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้ \(m_{1} = 0.050 kg, T_{1} = 0 °C, m_{2} = 0.10 kg, T_{2} = 100 °C,\)
\(L_{1} = 80 kcal/kg, L_{2} = 540 kcal/kg\) และ \(c = 1 kcal/kgºC\)
จาก \(Q_{cold}= Q_{hot}\)
\(m_{1}L_{1} + m_{1}c(T - T_{1})= m_{2}L_{2} + m_{2}c(T_{2} - T)\)
\((m_{1} + m_{2})cT - c(m_{2}T_{2} + m_{1}T_{1}) = m_{2}L_{2} - m_{1}L_{1}\)
\(T =\frac{m_{2}L_{2} - m_{1}L_{1} + c(m_{2}T_{2} + m_{1}T_{1})}{(m_{1} + m_{2})c}\)
\(T = 40 ºC \;\blacksquare\)