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