В калориметр опускают стальной куб массой 0,7 кг, в котором находится вода при температуре кипения 100 °С. Температура стального куба равна 458 °С. Определи массу испарившейся воды.
(Удельная теплота парообразования воды L=2260000 Дж/кг, удельная теплоёмкость стального куба c=460 Дж/кг·°С).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Пусть m - масса испарившейся воды.

Теплосодержание стального куба:
Q1 = c m1 (T2 - T1),
где c - удельная теплоёмкость стали, m1 - масса стального куба, T1 и T2 - начальная и конечная температуры стального куба соответственно.

Теплосодержание испарившейся воды:
Q2 = L * m.

Теплосодержание воды при температуре кипения:
Q3 = m c (T2 - 100).

Из закона сохранения энергии получаем уравнение:
Q1 + Q2 = Q3,
c m1 (T2 - T1) + L m = m c * (T2 - 100).

Подставим известные величины и найдем m:
460 0.7 (458 - 100) + 2260000 m = m 460 (458 - 100)
m = (460 0.7 * (458 - 100)) / ((458 - 100) - 2260000)
m ≈ 0.22 кг.

Итак, масса испарившейся воды равна приблизительно 0.22 кг.