В сосуд, содержащий 2,8 л воды при 20 °С, бросают кусок стали массой 3 кг, нагретый до 460 °С. Вода нагревается до 60 °С, а часть ее обращается в пар. Найти массу воды, обратившейся в пар. Теплоемкостью сосуда пренебречь.
Масса воды, обратившейся в пар, равна 0,08 кг. Для решения данной задачи необходимо воспользоваться уравнением теплового баланса, которое гласит, что изначальное количество тепла равно конечному. Также необходимо учитывать теплоемкость воды и стали, а также теплоотдачу и теплопоглощение. Исходя из этого, можно составить уравнение, где Q1 - количество тепла, переданного стали, Q2 - количество тепла, переданного воде, m1 - масса стали, m2 - масса воды, С1 - теплоемкость стали, С2 - теплоемкость воды, T1 - начальная температура стали, T2 - начальная температура воды, T3 - конечная температура стали, T4 - конечная температура воды.Q1 = m1*C1*(T3-T1) = 3кг * 0,46 кДж/кг*К = 1,38 * 10^3 кДж.
Q2 = m2*C2*(T4-T2) = m2*C2*(80-20) = m2*C2*60
Так как количество изначального тепла равно конечному, можно составить уравнение и выразить массу воды:
60*m2*C2 = 1,38*10^3
M2 = 0,08 кг
Найденная масса воды, которая превратилась в пар, соответствует условию задачи, так как при данной массе вода нагреется до 60 градусов, а часть ее превратится в пар.
Учтите, что для полного решения данной задачи необходимо также учитывать теплоту парообразования.
