Как решить задачу В 10 литров воды нагретую в 200 градусов по цельсию, туда добавили 2 килограмм железа нагретую в 5000 градусов по цельсию, в это время вода испарилась, дальше вода температуры спустились до 240 градусов, нужно вычислить сколько воды испарилось ?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем тепло, которое передалось от железа к воде при их контакте:
Q = mcΔT
где Q - тепловая энергия (Дж), m - масса вещества (кг), c - теплоемкость вещества (Дж/кг*С), ΔT - изменение температуры.

Для железа:
mжелеза = 2 кг
cжелеза ≈ 450 Дж/кг*С (теплоемкость железа)
ΔTжелеза = 5000 градусов - 200 градусов = 4800 градусов

Qжелеза = 2 450 4800 = 4 320 000 Дж

Для воды:
mводы = 10 л = 10 кг
cводы ≈ 4200 Дж/кг*С (теплоемкость воды)
ΔTводы = 240 градусов - 200 градусов = 40 градусов

Qводы = 10 4200 40 = 1 680 000 Дж

Тепловая энергия, переданная от железа к воде, равна тепловой энергии, которая исчезла из воды при испарении:
Qжелеза = Qводы испарение
4 320 000 = m * L
где L - теплота парообразования (Дж/кг)

Исходя из данного уравнения, можно выразить m:
m = 4 320 000 / L

Зная, что L для воды равно примерно 2260 кДж/кг (или 2 260 000 Дж/кг), найдем m:
m = 4 320 000 / 2 260 000 ≈ 1.91 кг

Итак, количество испарившейся воды составляет около 1.91 кг.