980. Сколько пара конденсировалось, если в кастрюле вскипятили 0,2 л воды, затем накрыли массой 450 г алюминиевой

Для решения данной задачи, нам потребуется знание формулы теплопередачи. Формула для расчета количества теплоты, переданной от одного тела к другому, выглядит следующим образом:

\[Q = mc\Delta T\]

Где:
\(Q\) - количество теплоты,
\(m\) - масса тела,
\(c\) - удельная теплоемкость вещества,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Сначала найдем количество теплоты, которое передалось от воды до крышки. Для этого воспользуемся формулой:

\[Q_{воды} = m_{воды}c_{воды}\Delta T_{воды}\]

Где:
\(m_{воды}\) - масса воды,
\(c_{воды}\) - удельная теплоемкость воды,
\(\Delta T_{воды}\) - изменение температуры воды.

Масса воды равна 0,2 л, что составляет 200 г (учтем плотность воды, которая равна 1 г/мл). Удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г·°C). Разность температур равна 60 °C - 100 °C = -40 °C, так как вода первоначально находилась под кипячением и ее температура является выше температуры кипения.

Таким образом, количество теплоты, переданной от воды крышке, равно:

\[Q_{воды} = 200 \cdot 4,18 \cdot (-40) = -33440 \, Дж\]

Теперь найдем количество теплоты, которое передалось от крышки воде. Для этого воспользуемся формулой:

\[Q_{крышки} = m_{крышки}c_{крышки}\Delta T_{крышки}\]

Где:
\(m_{крышки}\) - масса крышки,
\(c_{крышки}\) - удельная теплоемкость алюминия,
\(\Delta T_{крышки}\) - изменение температуры крышки.

Масса крышки равна 450 г, а удельная теплоемкость алюминия равна 0,897 Дж/(г·°C). Разность температур равна 90 °C, так как температура крышки повысилась от -10 °C до 80 °C.

Таким образом, количество теплоты, переданное от крышки воде, равно:

\[Q_{крышки} = 450 \cdot 0,897 \cdot 90 = 36322,65 \, Дж\]

Теперь, чтобы найти количество теплоты, которое сконденсировалось, нужно вычесть количество теплоты, переданное от крышки воде, из количества теплоты, переданного от воды крышке:

\[Q_{сконденсировалось} = Q_{воды} - Q_{крышки}\]
\[Q_{сконденсировалось} = -33440 - 36322,65 = -69762,65 \, Дж\]

Ответ: Количество теплоты, которое сконденсировалось, составляет -69762,65 Дж. Примечание: Знак "-" означает, что теплота сконденсировалась, то есть перешла из парового состояния в жидкое состояние.