Водяная баня - это кастрюлька, в которой находится кастрюлька поменьше, которая не касается дна большой. На водяной бане обычно заваривают травы. Траву кладут в маленькую кастрюльку, заливают ее нужным количеством кипятка, пространство между кастрюльками тоже заливают кипятком и ставят на плиту. Температура дна большой кастрюли очень высокая. Вода в ней постоянно получает тепло и бурлит. А вода в маленькой кастрюле хоть и получает тепло от бурлящей воды, просто не остывает. Она не кипит, не бурлит. Трава или крем не нагреваются выше 100°С, не теряют полезные свойства. Бурлящая вода и вода в маленькой кастрюльке обе имеют температуру 100°С и энергией обмениваться не могут.
Без водяной бани трава или крем на дне соприкасались бы с сильно нагретым дном и разрушались.
Даже кашу детям принято варить на водяной бане, чтобы молоко не нагревалось выше 100°С.
Удельная теплоёмкость воды с=4200Дж/(кг⋅°С), удельная теплота парообразования L =2260000 Дж/кг, удельная теплота плавления льда λ=330000 Дж/кг.
Тепловой баланс: Q1=Q2
Q1 — теплота, которую забрал сосуд, вода и лед.
Теплота ушла на нагревание сосуда(1), нагревания воды(2), плавления льда(3), и нагревание получившейся воды(4)
Q1=c*Δt1+c*m2*Δt2+λ*m3+c*m3*Δt3=196*14+4200*2*14+1,4*330000+4200*1,4*14=2744+117600+462000+82320= 664664Дж
Значит, после конденсации пара и охлаждения получившейся воды выделится должно тоже 664 664 Дж
Q2=L*m5+c*m5*Δt5
m5=Q2/(L+c*Δt2)= 664664 /(2 260 000+4200*(100-14))=0.254 кг
