В массивный алюминиевый сосуд, нагретый до температуры t1 = 300° C, положили лед массой m2 = 0,25 кг при температуре t2 = 0° С. Когда температура сосуда сравнялась с температурой его содержимого, оказалось, что в сосуде находится вода массой m3 = 0,24 кг при t3 = 100° С. Какова масса сосуда? Удельная теплоемкость алюминия с1 = 800 Дж / (кг • К), уд. теплоемкость воды с2 = 4,2 * 10^3 Дж / (кг • К), уд. теплота плавления льда λ = 3,34 * 10^5 Дж/кг, уд. теплота парообразования воды при 100° С r = 2,3 * 10^6 в Дж/кг.

Чтобы определить массу рассматриваемого алюминиевого сосуда, воспользуемся равенством: Q1 (тепло от сосуда) = Q2 (плавка льда) + Q3 (нагрев полученной воды) + Q3 (испарение воды); С1 * mс * (t1 - t3) = λл * m2 + C2 * m2 * (t3 - 0) + r * (m2 - m3), откуда выразим: mс = (λл * m2 + C2 * m2 * t3 + r * (m2 - m3)) / (С1 * (t1 - t3)).

Постоянные и переменные: λл - уд. теплота плавления льда (λл = 3,34 * 10⁵ Дж/кг); m2 - масса льда (m2 = 0,25 кг); C2 - уд. теплоемкость воды (С2 = 4,2 * 10³ Дж / (кг*К)); t3 - конечная температура воды, сосуда (t3 = 100 ºС); r - уд. теплота парообразования (r = 2,3 * 10⁶ Дж/кг); С1 - уд. теплоемкость алюминия (С1 = 800 Дж / (кг*К)); t1 - первоначальная температура алюминиевого сосуда (t1 = 300 ºС).

Произведем расчет: mс = (3,34 * 10⁵ * 0,25 + 4,2 * 10³ * 0,25 * 100 + 2,3 * 10⁶ * (0,25 - 0,24)) / (800 * (300 - 100)) = 1,32 кг.

Ответ: Масса рассматриваемого алюминиевого сосуда равна 1,32 кг.