дано:
- масса железного куба m_iron = 0.6 кг
- температура железного куба T_initial = 578 °C
- температура воды T_water = 100 °C
- удельная теплоёмкость железа c_iron = 460 Дж/(кг·°C)
- удельная теплота парообразования воды L = 2260000 Дж/кг
найти:
массу испарившейся воды m_steam
решение:
1. Сначала рассчитаем количество теплоты, которое передаст железный куб воде при охлаждении до 100 °C:
Q_iron = m_iron * c_iron * (T_initial - T_water)
2. Подставим известные значения:
Q_iron = 0.6 кг * 460 Дж/(кг·°C) * (578 °C - 100 °C)
3. Найдем разницу температур:
T_initial - T_water = 578 °C - 100 °C = 478 °C
4. Рассчитаем количество теплоты:
Q_iron = 0.6 кг * 460 Дж/(кг·°C) * 478 °C
Q_iron = 0.6 * 460 * 478
Q_iron = 131,088 Дж
5. Теперь определим, сколько воды испарится с учетом выделенной теплоты:
Q_steam = m_steam * L
6. Установим равенство между количеством теплоты, переданной железом, и теплотой, необходимой для испарения воды:
Q_iron = m_steam * L
7. Выразим массу испарившейся воды:
m_steam = Q_iron / L
8. Подставим известные значения:
m_steam = 131088 Дж / 2260000 Дж/кг
9. Рассчитаем массу испарившейся воды:
m_steam ≈ 0.0580 кг
ответ:
Масса испарившейся воды составляет примерно 0.0580 кг.