Какое количество воды можно превратить в лёд при 273 к испарением эфира массой 100 г? начальная температура воды и эфира 293 к. теплообмен происходит только между эфиром и водой.

Вода находится при температуре 293 к = 20 °с, поэтому, чтобы ее превратить в лед, воду (и эфир будет также охлаждать вместе с водой) вначале надо охладить с  т1  = 293 к до  т2  = 273 к. следовательно, необходимо рассмотреть следующие процессы: 1) испарение эфира (q1  > 0, т.к. процесс идет с получением энергии); 2) охлаждение эфира (q2  < 0, т.к. процесс идет с выделением энергии); 3) охлаждение воды (q3  < 0, т.к. процесс идет с выделением энергии); 4) замерзание воды (q4  < 0, т.к. процесс идет с выделением энергии). тогда q1+q2+q3+q4=0,m1⋅l+c1⋅m1⋅(t2−t1)+c2⋅m2⋅(t2−t1)−m2⋅λ=0,m2=m1⋅(l+c1⋅(t2−t1))λ−c2⋅(t2−t1), где  m1  = 0,1 кг,  с2  = 4200 дж/(кг∙к), λ = 3,3∙105  дж/кг,  т2  –  т1  = –20 к. в итоге получаем m2  = 73 г.

найдем парциальное давление водяного пара массой m = 1 г с m = 18 г/моль, температурой t = 297k и занимающего объем v = 0,075 м^3, применив к нему уравнение состояния идеального газа:

p1v = mrt/m

p1 = mrt/(mv) = (1*8,31*297)/(18*0,075) = 1,8 кпа

тогда общее давление по закону дальтона:

p2 = p1 + p = 13,8 кпа.

ответ: 13,8 кпа.