Question

У посудину, що містить 5 кг води при 20 °С, кидають шматок сталі масою 10 кг, нагрітий до 500 °С. Вода нагрівається до 100 °С, і частина її перетворюється в пару. Знайдіть масу пари, що утворилася. Питома теплоємність води 4200 Дж/кгꞏК, питома теплота пароутворення 2,3ꞏ106 Дж/кг, питома теплоємність сталі 500 Дж/кгꞏК. *​

Answer 1

Ответ:

Дано:

m₁ = 5 кг

с₁ = 4200 Дж/(кг·К)

t₁ = 20⁰C

m₂ = 10 кг

с₂ = 500 Дж/ (кг·К)

t₂ = 500⁰C

t₀ = 100°C

____________________________

Δm - ?

1) Сталь отдает количество теплоты:

Q₂ = m₂·c₂·(t₂-t₁) = 10·500·(500-20) ≈ 2,2·10⁶ Дж = 2,4 МДж

2) Это количество теплоты пойдет на образование пара и на нагревание воды:

Q = r·Δm = 2,3·10⁶·Δm

Q₁ = c₁·(m₁-Δm)·(t₀-t₁) = 4200·(5-Δm)·(100-20) =

4200·(5-Δm)·(100-20) = (5-Δm)·0,336 МДж

3) По закону сохранения энергии:

Q₂ = Q+Q₁

2,4 = 2,3·Δm+(5-Δm)·0,336

2,4 = 2,3·Δm+1,68-0,336·Δm

0,72 = 1,964·Δm

Δm = 0,72/1,964 ≈ 0,4 кг