В бак, содержащий воду массой 10 кг при температуре 20ºС, бросили кусок железа массой 2 кг, нагретый до температуры 500ºС. При этом некоторое количество воды превратилось в пар. Конечная температура, установившаяся в баке, равна 24ºС. Определите массу воды, обратившейся в пар

Question

Tobi

Физика

9 августа, 01:49

В бак, содержащий воду массой 10 кг при температуре 20ºС, бросили кусок железа массой 2 кг, нагретый до температуры 500ºС. При этом некоторое количество воды превратилось в пар. Конечная температура, установившаяся в баке, равна 24ºС. Определите массу воды, обратившейся в пар

+5

Ответы (1)

Знаешь ответ на этот вопрос?

Мирослава Лукина · Answer 1

Данные: mв (первоначальная масса воды в баке) = 10 кг; tв (первоначальная температура воды) = 20 ºС; mж (масса куска железа) = 2 кг; tж (первоначальная температура железа) = 500 ºС; t (установившаяся температура) = 24 ºС.

Постоянные: Св (уд. теплоемкость воды) = 4200 Дж / (кг*ºС); Сж (уд. теплоемкость железа) = 460 Дж / (кг*ºС); L (уд. теплота парообразования воды) = 2,3 * 10⁶ Дж/кг; tпар (температура парообразования) = 100 ºС.

1) Теплота, затраченная на парообразование: Qп = Qж - Qв = Сж * mж * (tж - t) - Св * mв * (t - tв) = 460 * 2 * (500 - 24) - 4200 * 10 * (24 - 20) = 269920 Дж.

2) Масса обратившейся в пар воды: m = Qп / (Св * (tпар - t) + L) = 269920 / (4200 * (100 - 24) + 2,3 * 10⁶) = 0,103 кг.

Ответ: В пар должно было обратиться 103 г воды из бака.