U a q какая это формула

Первый закон термодинамики

Почему пельмени всегда варятся пять минут, а попкорн лопается при приготовлении. Вместе с экспертом разберемся в действии первого закона термодинамики, а также узнаем, как меняется его формула в изопроцессах

Первый закон термодинамики имеет не только научно-физический, но и философский смысл. Сформулируем его, а также вместе с экспертом разберемся, в каких сферах повседневной жизни он применим и для чего изучать его в школе.

Определение и формулировка первого закона термодинамики

Первый закон термодинамики, иначе называемый первым началом термодинамики – версия закона сохранения энергии, сформулированная для термодинамических систем.

Формально первое начало термодинамики звучит так: сообщенное системе количество теплоты расходуется на совершение этой системой работы против внешних сил и изменение ее внутренней энергии.

Говоря простым языком, этот первый закон термодинамики утверждает, что при воздействии на объект (например, при нагревании) происходит либо изменение его свойств (давления, температуры и прочих), либо взаимодействие с окружающей средой, либо и то, и другое одновременно. Примеры процессов, к которым применим этот закон, приведем дальше.

Полезная информация о первом законе термодинамики

У первого закона термодинамики нет единой четкой формулировки	К. А. Путилов в своей книге «Термодинамика» привел шесть вариантов от разных авторов.
У первого закона термодинамики имеется философское значение	Его ярко иллюстрируют пословицы: «Без труда не вытащишь и рыбку из пруда» и «Под лежачий камень вода не течет».
Невозможность создания вечного двигателя объясняется первым законом термодинамики	Так как, согласно этому закону, никакая система не может произвести больше энергии, чем ей поступит извне, и тем более не может производить энергию бесконечно.

Формула первого закона термодинамики

Общая формула первого закона термодинамики выглядит так:

Q = ��U + A, где ��U – изменение внутренней энергии системы, Q – количество тепла, сообщенного системе, и A – работа, которую она совершает.

��U = U₂ — U₁, где U₁ – внутренняя энергия системы до начала процесса, U₂ – внутренняя энергия системы после его окончания.

• если Q > 0 – система поглощает тепло,
• если Q < 0 – система отдает тепло,
• если Q = 0 – система изолирована, теплообмена нет.

Первый закон термодинамики в процессах

В термодинамике выделяют так называемые изопроцессы: процессы, в которых одна из макровеличин (давление, температура, объем) остается неизменной при неизменной массе. Сформулируем первый закон термодинамики для каждого из них.

Изотермический процесс

Процесс, происходящий без изменения температуры. В случае с газом или жидкостью остаются неизменными температура и объем, а значит, не меняется и внутренняя энергия, ��U = 0. Тогда формула принимает такой вид:

Q = A, где Q – количество тепла, сообщенного системе, и A – работа, которую она совершает.

Тепло, сообщенное системе, полностью расходуется на работу.

Пример такого процесса – кипячение воды в открытой кастрюле. Вода будет совершать работу (переходить в газообразное состояние – пар), но температура оставшейся массы воды будет оставаться на уровне 100 градусов Цельсия. Именно поэтому производители круп, макарон и замороженных пельменей могут указывать на упаковке время варки: температура воды в кастрюле всегда одинакова, если не учитывать кипячение воды на вершине Эвереста, на борту самолета или, скажем, в затонувшем батискафе.

Изохорный процесс

Процесс, происходящий в постоянном объеме. Применительно к первому началу термодинамики: система (газ или жидкость) не расширяется и не сжимается, то есть не совершает работу. При A = 0 формула становится следующей:

Q = ��U, где ��U – изменение внутренней энергии системы.

Тепло, сообщенное системе, полностью расходуется на изменение ее внутренней энергии.

Пример такого процесса – варка сгущенного молока. При нагревании жидкости в герметичном сосуде (в данном случае – сгущенки в консервной банке) внутренняя энергия растет вместе с температурой: жидкость превращается в пар, и давление на стенки сосуда увеличивается. И достаточно продолжительная варка неизбежно приведет к взрыву, когда давление превысит уровень прочности банки.

это интересно
Закон Кулона
Что это такое и как применяется на практике один из фундаментальных законов физики

Изобарный процесс

Процесс, при котором давление в системе неизменно, но температура и объем меняются, и формула остается в первоначальном виде.

Q = ��U + A, где Q – количество тепла, сообщенного системе, ��U – изменение ее внутренней энергии и A – работа, которую она совершает.

Пример изобарного процесса – превращение кукурузных зерен в попкорн. При нагревании зерен кукурузы их оболочка лопается, позволяя давлению оставаться неизменным, и «выпускает» увеличившуюся (системой-зерном совершается работа по увеличению объема) и нагревшуюся (изменяется внутренняя энергия) мякоть наружу. Такой опыт можно провести в домашних условиях.

Адиабатный процесс

Процесс, при котором системой не выделяется и не поглощается тепло: количество тепла Q = 0. Формула становится такой:

��U = -A, где ��U – изменение внутренней энергии системы, A – работа, которую она совершает.

Система совершает работу, расходуя внутреннюю энергию.

Пример такого процесса – выпускание воздуха из воздушного шарика. Такой опыт также можно провести в домашних условиях: если направить струю воздуха из шара на ладонь, можно ощутить, что он холоднее, чем воздух в комнате. Так происходит потому, что работа по расширению воздуха в шаре совершается только за счет расходования его внутренней энергии, снижения давления газа внутри шара. Тратится энергия – понижается температура.

Применение первого закона термодинамики

На первый взгляд кажется, что основные «пользователи» первого закона термодинамики – ученые-физики и инженеры, ведь этот закон не только объясняет принцип работы тепловых машин и установок, но и является методом расчета мощности этих самых машин.

Однако не только механики пользуются первым началом термодинамики: еще в конце XVIII века химик-естествоиспытатель Антуан Лавуазье и физик Пьер-Симон Лаплас проводили опыты, согласно которым переработка питательных веществ в организме морских свинок сходна по выделению тепла с непосредственным сжиганием такого же количества веществ. То есть трата энергии в спортзале не зря называется сжиганием калорий: организм использует полученную пищу, вырабатывает энергию и отдает лишнее тепло окружающей среде, сохраняя нормальную температуру в 36,6 градусов. Кстати, это получается изотермический процесс.

А в наши дни стало известно, что в среднем человек массой 80 килограммов отдает окружающей среде 1200 килокалорий энергии в сутки даже в состоянии покоя, а при активной деятельности эта цифра может значительно увеличиться. Но организмы живых существ подчиняются первому закону термодинамики: они не способны брать энергию «из ниоткуда» и вынуждены либо перерабатывать питательные вещества, поглощая пищу, либо тратить внутренние ресурсы. Именно поэтому человек не может прожить без пищи и воды: рано или поздно внутренние резервы закончатся и организму неоткуда будет брать энергию для существования.

Что в физике обозначает U A Q и Треугольник(маленький)

U — напряжение в Вольтах
A — чаще всего сила тока в Амперах
Q — количество теплоты в Джоулях, оно же какая-то из энергий, не помню
треугольник маленький какой именно? «дельта» или «набла»?
/\ такой треугольник (в смысле вершиной вверх, читается как «дельта») используется с буквой какой-либо величины для обозначения ее изменения, то есть, например, /\Q=10дж означает, что количество теплоты в системе изменилось на 10Дж
\/ такой треугольник (вершиной вниз, «набла»), обозначает какой-то мудреный вектор, щас даже не вспомню, какой — это надо рыться в конспектах

Остальные ответы

U — напряжение или внутренняя энергия
A — работа
Q — количество теплоты
треугольник — читается «дельта» в переводе «изменение»
судя по всему, для Вас U — внутренняя энергия

Если речь идёт о газе, то формула Q=ΔU+A, где:
Q — кол-во тепла, полученное газом;
U — внутренняя энергия газа (любого тела);
A — работа;
Δ — изменение чего-либо.
Также А может означать силу тока или амплитуду, U — напряжение, а Q — электрический заряд или энергию в химических реакциях, т. к. чаще всего она выделяется в виде тепла.

Первый закон термодинамики

Термодинамикой называют науку, изучающую природные явления, которые сопровождаются передачей теплоты. Объектом изучения термодинамики является термодинамическая система. Термодинамика базируется на экспериментально установленных истинах, представленных в виде законов (начал).

На рисунке 1 схематично изображены потоки энергии, перемещающиеся между выделенной системой и окружающей средой. При движении теплового потока к термодинамической системе величина количества теплоты (Q) принимает значения больше нуля. В случае, если система совершает работу над внешними телами, выполняется неравенство A>0.

Протекание теплообменных процессов между окружающей средой и отдельно взятой системой сопровождается изменением её параметров:

• температуры;
• давления;
• объёма.

Зависимость внутренней энергии от указанных параметров приводит к её изменению при обмене теплом или совершении работы (\[\Delta U\]).

Формулировка первого закона термодинамики

Первый закон термодинамики представляет собой количественное выражение закона сохранения энергии. Он учитывает изменения внутренней энергии и теплообмен.

Формулы 1 — 2

Математическая формула первого закона термодинамики выглядит следующим образом:

\[\Delta U=Q-A\]

На основании представленной формулы, формулировка первого закона термодинамики будет звучать так: процесс возникновения или исчезновения энергии невозможен – энергия системы при всех её изменениях сохраняет постоянную величину. Из представленного определения можно сделать вывод, что создать вечный двигатель первого рода невозможно. Это такой двигатель, полезная работа которого превышает подведенное к нему количество энергии.

При этом в истории человечества было немало попыток создать вечный двигатель, но ни одна из них не достигла успеха.

Математика позволяет записать уравнение первого закона термодинамики относительно количества теплоты:

\[Q=\Delta U+A\]

В таком случае возможно сформулировать закон по-другому: полученное системой количество теплоты направлено на изменение её внутренней энергии и совершение работы над окружающими объектами.

Положения первого закона термодинамики имеют доказательную базу, основанную на проведенных экспериментах. Первое начало термодинамики доказывает невозможность возникновения энергии из ниоткуда, так же, как и её бесследное исчезновение. Энергия передается между системами и изменяет свои формы в процессе передачи.

Невозможность создания вечного двигателя – ещё одно следствие первого начала. Такое утверждение следует из первого и второго законов термодинамики.

Применение первого закона термодинамики

Процессы, при протекании которых один из параметров газа остается постоянным, называются изопроцессами. Практическое применение первого закона термодинамики отражено в описании этих процессов.

Изохорный

При протекании изохорного процесса объем вещества остается постоянным (\[V=c o n s t\]). Для реализации изохорного процесса можно нагревать или охлаждать газ, находящийся в замкнутом сосуде постоянного объема.

В случае, если объем вещества остается постоянным, его работа равна нулю (A=0), то есть газ не совершает работу.

Для изохорного процесса справедлива формула:

\[Q=\Delta U=U\left(T_\right)-U\left(T_\right)\]

Члены данного уравнения \[U\left(T_\right)\] и \[U\left(T_\right)\] – это внутренние энергии газа при исходной температуре и в конце процесса соответственно. Закон Джоуля устанавливает, что внутренняя энергия газа зависит только от температуры.

Если температура газа повышается при постоянном объеме, происходит его нагревание и система поглощает тепло (Q < 0), что приводит к увеличению внутренней энергии. В случае охлаждения газа, тепло отдается во внешнюю среду (Q < 0).

Изобарный

Изобарный процесс характеризуется постоянством давления (\[p=c o n s t\]). Работа газа, совершаемая над внешними объектами, будет определяться по формуле:

\[A=p\left(V_-V_\right)=p \Delta V\]

Уравнение первого закона термодинамики при изобарном процессе примет вид:

\[Q=U\left(T_\right)-U\left(T_\right)+p\left(V_-V_\right)=\Delta U+p \Delta V\]

Изобарное расширение сопровождается поглощением газом тепла (Q>0), а его работа принимает значения больше нуля. Если происходит сжатие при постоянном давлении, то тепло отдается окружающей среде, а работа над внешними объектами отрицательна (A<0). Конечная температура в процессе сжатия будет меньше исходной. Внутренняя энергия уменьшится (\[\Delta U<0\]).

Нет времени решать самому?

Наши эксперты помогут!

Нужна помощь

Изотермический

Изотермический процесс осуществляется без изменения температуры газа (\[T=C o n s t\]). Закон Джоуля устанавливает, что внутренняя энергия зависит только от температуры. Поскольку температура рабочего тела сохраняется постоянной при изотермическом процессе, изменение внутренней энергии равно нулю (\[\Delta U=0\]).

Для изотермического процесса первый закон термодинамики записывается так:

\[Q=A\]

Исходя из формулы, можно сделать вывод, что подведенное к системе количество теплоты при изотермическом расширении затрачивается на внешнюю работу газа. При изотермическом сжатии происходит обратный процесс – работа внешних сил, совершенная над рабочим телом, переходит в теплоту, которая передается окружающей среде.

Адиабатный

Все описанные выше процессы отличает наличие теплообмена с внешней средой. Однако в физике изучаются процессы, которые происходят без теплового обмена системы и окружающих предметов.

Примером может служить адиабатный процесс, который тоже является изопроцессом. Он протекает в пределах так называемой адиабатической оболочки. Она представляет собой сосуд, стенки которого непроницаемы для тепловых потоков.

Числовое значение количества теплоты при адиабатном процесс равняется нулю (\[Q=0\]).

С учетом этой особенности, уравнение первого закона термодинамики запишется в виде:

\[A=-\Delta U\]

Из полученной формулы делается вывод, что совершение работы газом происходит за счет уменьшения внутренней энергии.

На рисунке 3 в системе координат давления и объема (\[p, V\]) в виде кривой – адиабаты представлен график процесса.

При адиабатном расширении совершаемая газом работа принимает положительные значения (A>0), а изменение внутренней энергии будет отрицательным (\[\Delta U<0\]). При этом температура системы снижается.

Формулы 7 — 9

Уравнение адиабаты для идеального газа в термодинамике имеет вид:

\[p V^<\gamma>=\text < const >\]

Здесь γ – показатель адиабаты, рассчитывающийся по формуле:

\[\gamma=\frac>>\]

Члены уравнения \[C_

\] и \[C_\] называются теплоемкостями газа при постоянных давлении и объёме соответственно. Показатель адиабаты может принимать несколько разных значений:

1. \[\gamma=1,67\]– для одноатомного;
2. \[\gamma=1,4\]– для двухатомного;
3. \[\gamma=1,3\]– для многоатомных газов.

Работа газа над внешними объектами в описываемом процессе определяется из формулы:

\[A=C_\left(T_-T_\right)\]

В этом выражении \[T_\] и \[T_\] – конечная и начальная температуры.

Энтропия

Энтропия отражает результат спонтанных изменений, происходящих в системе. Энтропия – это степень неупорядоченности.

Изменение энтропии – величина, эквивалентная полученной системой теплоте \[\left(\frac\right)\], а поскольку изменения количества теплоты не происходит ни на одном из участков адиабатного процесса (\[\Delta Q=0\]), энтропия в этом процессе остается постоянной.

Все изопроцессы квазистатические. Это значит, что они протекают с бесконечно малой скоростью и представлены в виде бесконечного числа равновесных состояний.

Но адиабатные процессы не всегда являются квазистатические, поскольку они протекают в изолированной системе.

Одна из характеристик квазистатического процесса – обратимость. Примером неквазистатического (необратимого) процесса может служить расширение газа в пустое пространство.

На рисунке 4 изображена адиабатная оболочка, представленная в виде двух камер, соединенных проводящей трубкой. Трубка закрыта вентилем. В одной из камер находится газ, в другой – вакуум. При открытии задвижки газ начнет заполнять все предоставленное пространство. В итоге обе камеры окажутся заполненными, а состояние системы вновь станет равновесным.

Поскольку протекающий процесс адиабатный, теплообмен с окружающей средой исключен, значит Q=0. Газ не совершает работы над внешними телами, поскольку находится в пределах недеформируемого сосуда. Внутренняя энергия рабочего тела не изменяется, исходя из первого закона термодинамики (\[\Delta U=0\]). Поскольку изменение внутренней энергии определяется непосредственно изменением температуры газа, можно сделать вывод, что температура в начале процесса равна температуре в конце.

Точки двух этих положений на графике будут находиться на одной изотерме. Что касается состояний, в которых находился газ между двумя этими точками, то все они не равновесны и их нельзя показать в плоскости p — V.

Процессы первого закона термодинамики

Для более наглядного представления об описанном применении первого закона термодинамики к изопроцессам можно обобщить основные сведения о них в таблице 1.

Процесс	Константа	Уравнение
Изохорный	\[V=c o n s t\]	\[Q=U\left(T_\right)-U\left(T_\right)\]
Изобарный	\[p=\text < const >\]	\[Q=\Delta U+p \Delta V\]
Изотермический	\[T=c o n s t\]	\[Q=A\]
Адиабатный	\[Q=c o n s t\]	\[A=-\Delta U\]

Теплообмен. Уравнение теплового баланса

Термодинамика — это одна из основных частей физики. Она применяется в таких отраслях как: гидродинамика, аэродинамика, оптика, физическая химия и другие прикладные разработки.

Возникновение термодинамики относят к 19 веку, ведь именно в этот момент начала развиваться теплотехника. А термодинамика является ее теоретической основой.

Содержание современное термодинамики:

Изучение законов тепловой формы движения материи и все связанные с этим явления.

Цель термодинамики — это изучение общих закономерностей преобразования энергии.

При этом обязательно учитывается внутренняя энергия тел (Q ) , а именно ее изменение.

При этом меняться она может двумя способами:

1. Совершение работы над системой. То есть преобразования механической энергии во внутреннюю энергию.
2. Передача тепла — теплообмен.

Количество теплоты, которая была получена телом

В процессе теплообмена изменение внутренней энергии тела, это ни что иное как результат работы внешних сил. Однако это не та работа, которая связана со сменой внешних параметров системы, а работа производится благодаря молекулярным силам.

Соприкосновение тела и горячего газа. При таком взаимодействии через столкновение молекул тела с молекулами газа происходит передача энергии газа.

Мера измерения, которая применяется в процессе теплообмена при изменении внутренней энергии тела выступает количество тепла (Q).

Виды теплообмена:

1. теплопроводность;
2. конвекция (конвективный теплообмен);
3. излучение (теплообмен при помощи излучения).

Рассмотрим пример с помощью рисунка теплообмена ниже.

Одно имеет более высокую температуру и второе — низкую температуру.

Первое будет остывать и отдавать тепловую энергию до тех пор, когда температура двух тел не станет идентичной. Это будет называться тепловым равновесием взаимодействующих тел.

Когда работ в системе не совершается, но при этом к ней проводится тепло. При таком раскладе в соответствии с законом сохранения энергии (первым началом термодинамики) все тепло, которое будет передано системе, идет на увеличение внутренней энергии системы:

\[\Delta Q=\Delta U \text < (№1) >\]

В этом случае, \[\triangle U\] каждого тела при нагревании будет равняться массе тела (m) умноженной на удельную теплоемкость вещества (c) и умноженное на изменение температуры тела \[(\triangle T)\].

\[\Delta U=m c \Delta T(\text < №2) >\]

При плавлении и кристаллизации для расчета \[\triangle U\] будет использована следующая формула:

\[\Delta U=\pm \lambda m \text < (№3) >\]

\[\lambda-\] удельная теплота плавления или кристаллизации вещества.
m — масса тела.
Для определения при конденсации или парообразования применяем:

\[\Delta U=\pm r m \text < (№4) >\]

r — удельная теплота конденсации или парообразования.
m — масса тела.

При этом не следует забывать, что все вышеупомянутые процессы: плавление, кристаллизация, конденсация, парообразование происходят без изменения температуры, то есть при постоянной температуре.

По изложению формул под номерами три и четыре, мы можем ясно увидеть, что изменение внутренней энергии системы не зависит от температуры.
Когда топливо полностью подлежит сгоранию выделяется теплота, которую можно определить с помощью следующей формуле:

\[\Delta Q=\Delta U=q m \text < (№5) >\]

q — удельная теплота сгорания топлива.
m — масса тела.

Сохранение тепловой энергии и уравнение теплового баланса

При остывании одного тела, происходит отдача тепловой энергии, то есть теплообмен с окружающей средой. Утерянная теплота Q будет иметь знак “минус”.

При нагревании тела — оно получает тепловую энергию. И та приобретенная теплота Q будет иметь знак “плюс”.

В изолированной системе может происходить только теплообмен. Один из главных законов в физике, а именно в термодинамике, является закон сохранения и превращения энергии.

В том случае, когда в системе, которая изолирована, не происходит никаких процессов превращений кроме теплообмена, количество теплоты, которая будет отдана телами (их внутренняя энергия будет уменьшаться) будет равна количеству тепла полученного телами (их внутренняя энергия будет увеличиваться). Но не смотря на процесс теплообмена, общая -суммарная энергия системы будет неизменна и мы сможем записать первое начало термодинамики с помощью формулы:

\[\Delta U=\sum_^ \Delta U_=0(\mathrm 6)\]

Это и является уравнением теплового баланса.
Также можно его выразить иначе. Общее количество тепла, которое выделилось в изолированной системе будет равное суммарному количеству тепла, которое было поглощено в системе. Записать это можно в следующем виде:

\[Q_+Q_+Q_+\ldots+Q_=Q_^<\prime>+Q_^<\prime>+Q_^<\prime>+\ldots Q_^ <\prime>\text < (№7). >\]

Если брать смысл теплового баланса, он заключается в сохранении энергии для процессов, связанных с теплообменом в термоизолированных системах.

Нет времени решать самому?

Наши эксперты помогут!

Нужна помощь

Пример теплообмена между холодным и горячим телом

В горячую воду с температурой +80 градусов Цельсия, которая имеет массу двести грамм, добавили охлажденную воду, имеющею температуру +15 градусов Цельсия с массой сто грамм.

Вопрос:

Какая температура будет у смешанной воды после того, как произойдет тепловое равновесия?

Примечание: не учитывать теплообмен с окружающей средой.

В данном случае, мы с вами рассмотрим упрощенную задачу, для лучшего понимания закона сохранения энергии. В данной задаче, мы не будем учитывать осуществляемый теплообмен с емкостью, которая наполнена водой.

Решение:

Считаем систему изолированной, так как в условии было сказано, что окружающая среда не будет участвовать в теплообмене.

Из-за того, что теплообмен с окружающей средой и воздухом происходить не будет, вся тепловая энергия, которую получит холодная вода, будет отдана горячей водой

Примечания:

• \[c_\] — берем из справочника
• Массу воды обязательно переводим в килограммы
• Разность \[\left(t_>-t_>\right)\] будет с отрицательным знаком, потому что ее окончательная температура будет меньше ее изначальной.

1. Подставляем выражения и выводим окончательную формулу:
   \[c_> * m_> *\left(t_>-t_>\right)+c_> * m_> * \left(t_-t_>\right)\]
2. Заменяем символы числами:
   \[\begin
   &4200 * 0,2 *\left(t_>-80\right)+4200 * 0,1 *\left(t_>-15\right)=0 \\
   &840 *\left(t_>-80\right)+420 *\left(t_>-15\right)=0
   \end\]
3. Раскрываем скобки и получаем ответ \[t_>=58,33\]

Ответ: Температура смешанной воды будет равна 58,33 градуса Цельсия.

Пример на определение массы пара

В латунный калориметр, который имеет массу \[m_=0.1\] килограмм со льдом, который имеет массу \[m_=1\] килограмм , которые имеют общую температуру \[T_=200 \mathrm\], начали пускать пар, который имеет температуру \[T_

=400 \mathrm\]. После этого, в калориметре изменилась температура и стала постоянной \[\Theta=300 K\].

Вопрос:

Какую массу имел пар?

Примечание:

Считать, что система, состоящая из льда, колориметра и пара — изолирована. Следовательно, теплообмена с окружающей средой нет.

Решение:

Исходя из условия задачи, мы можем сделать вывод, что все процессы теплообмена, которые будут происходить в системе, можно описать с помощью уравнения теплового баланса, учитывая агрегатные превращения.

В результате того, что лед плавится при помощи пара, калориметр наполняется водой ( если делать выводы по температуре, которая установилась в калориметре \[\Theta=300 K=27\] градусов Цельсия). Происходит теплообмен сред: пар отдает свою теплоту, а калориметр со льдом её получают.

К исходным данным добавляем справочные:

• Удельная теплоемкость пара \[c_

  =1,7 * 10^ \frac>\]

• Удельная теплоемкость воды \[c_=4,2 * 10^\frac>\]
• Удельная теплоемкость льда \[c_=2,1 * 10^ \frac>\]
• Удельная теплоемкость латуни \[c_=0,386 * 10^ \frac< \text < Дж >>\]
• Удельная теплотапарообразования воды \[r=2,1 * 10^ \frac>\]
• Удельная теплотапри плавлении льда \[\lambda=3,3 * 10^ \frac>\]

Чтобы решить данную задачу, мы должны описывать каждую стадию изменения внутренней энергии.

1. Пар, когда отдает теплоту, начинает остывать от своей температуры \[T_

   \] до конденсированной \[T_\], которая равняется 373 К.

2. Пар будет конденсироваться при постоянной температуре
3. Вода, которая была получена из пара будет остывать до температуры \[\Theta\].
4. Как результат внутренняя энергия пара становится меньше \[\Delta U_=Q_=m_

   c_

   \left(T_

   -T_\right)+m_

   r+m_

   c_\left(T_-\Theta\right)\].

5. Происходит нагревания льда благодаря тому, что он получает теплоту от пара и он от \[T_\] доходит до \[T_>\] и равняется 273 K.
6. Плавление льда
7. Нагревание воды до температуры \[\Theta\].
8. Как результат, внутренняя энергия льда будет увеличена.
   \[\Delta U_=Q_>=m_ c_\left(T_>-T_\right)+m_ \lambda+m_ c_(\Theta-T_>)\]
9. Происходит теплообмен с калориметром и он нагревается до \[\Theta\].

Составляем уравнение теплового баланса:

\[\Delta U_=\Delta U_+\Delta U_\]

Для описания всего процесса составим уравнение теплового баланса:

Заменяем символы на цифры:

Ответ: Масса пара будет равна примерно 392 грамма.