Какой будет температура °С в сосуде после установления тепл. равновесия?

1. Сначала определим количество теплоты, которое необходимо передать каждому из компонентов смеси, чтобы достичь теплового равновесия. Для этого воспользуемся уравнением теплового баланса:

m1*c_water*(T_final - 0) + m2*c_ice*(T_final - 0) + m3*l_vap = 0

где m1 = 1 кг - масса воды, m2 = 100 г = 0.1 кг - масса льда, m3 = 5 г = 0.005 кг - масса пара, T_final - конечная температура в сосуде, c_water = 4.186 кДж/(кг*°C) - удельная теплоемкость воды, c_ice = 2.09 кДж/(кг*°C) - удельная теплоемкость льда, l_vap = 2260 кДж/кг - удельная теплота парообразования.

2. Подставим известные значения и найдем T_final:

1*4.186*(T_final - 0) + 0.1*2.09*(T_final - 0) + 0.005*2260 = 0
4.186*T_final + 0.209*T_final + 11.3 = 0
4.395*T_final = -11.3
T_final = -11.3/4.395 = -2.57 °C

3. Таким образом, конечная температура смеси после установления теплового равновесия будет примерно -2.57 °C.

4. Чтобы представить ответ в кельвинах, добавим 273.15 к полученной температуре в градусах Цельсия:

T_final_kelvin = -2.57 + 273.15 = 270.58 K

Итак, после установления теплового равновесия в сосуде температура будет около 270.58 K.