Условие задачи:

В сосуд, содержащий 2,3 кг воды при 20 °C, бросают кусок стали, который передаёт воде 4,6 МДж энергии. Найдите массу воды, обратившейся в пар. Теплоёмкостью сосуда пренебречь.

Задача №5.2.31 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=2,3\) кг, \(t=20^\circ\) C, \(Q=4,6\) МДж, \(\Delta m-?\)

Решение задачи:

Переданную воде энергию \(Q\) можно записать как следующую сумму:

\[Q = {Q_1} + {Q_2}\]

Здесь \(Q_1\) — количество теплоты, необходимое для нагревания воды массой \(m\) от температуры \(t\) до температуры кипения \(t_к\) (\(t_к=100^\circ\) C); \(Q_2\) — количество теплоты, необходимое для парообразования воды искомой массы \(\Delta m\). Тогда:

\[Q = cm\left( {{t_к} — t} \right) + L\Delta m\]

Удельная теплоёмкость воды \(c\) равна 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота парообразования \(L\) равна 2,26 МДж/кг.

Выразим массу \(\Delta m\):

\[\Delta m = \frac{{Q — cm\left( {{t_к} — t} \right)}}{L}\]

Посчитаем ответ к задаче:

\[\Delta m = \frac{{4,6 \cdot {{10}^6} — 4200 \cdot 2,3 \cdot \left( {100 — 20} \right)}}{{2,26 \cdot {{10}^6}}} = 1,693\;кг = 1693\;г\]

Ответ: 1693 г.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

5.2.30 В сосуд с водой объемом 0,25 л при 20 C поместили 50 г расплавленного свинца
5.2.32 Калориметр содержит 250 г воды при температуре 15 C. В воду бросили 20 г мокрого
5.2.33 В калориметр теплоёмкостью 1254 Дж/К бросили 30 г мокрого снега