Ломоносов 2026, 11 класс, задача 2
В сухое помещение объёмом при температуре и нормальном атмосферном давлении вносят открытый сосуд со смесью воды и льда при этой же температуре.
На сколько увеличится масса льда в сосуде после установления равновесия? Давление насыщенных паров воды при температуре равно . Удельные теплоты кристаллизации и испарения при температуре для воды соответственно: , . Молярная масса воды . Универсальную газовую постоянную примите равной .
Ответ
Решение.
Вода испаряется из сосуда до тех пор, пока парциальное давление водяного пара в помещении не достигнет давления насыщенного пара. На испарение тратится энергия
где - масса образовавшегося пара.
Массу пара найдём из уравнения состояния идеального газа:
Расход теплоты на испарение приведёт к образованию льда массой
Подставляя и , получаем
После подстановки чисел:
Ответ. .