Какая масса воды испаряется при погружении раскалённой подковы массой 350 г в уже нагретую до температуры кипения воду?

Какая масса воды испаряется при погружении раскалённой подковы массой 350 г в уже нагретую до температуры кипения воду? Ответ выразите в граммах, используя данные удельной теплоёмкости железа (460 Дж/(кг · °C)) и удельной теплоты парообразования воды (2,3 · 10^6 Дж/кг).
Andrey

Andrey

Для решения данной задачи нам потребуется использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания железной подковы до температуры кипения воды. Для этого воспользуемся формулой:

Q1=m1c1ΔT1

Где:
Q1 - количество теплоты, масса которой необходима для нагревания подковы,
m1 - масса подковы (350 г),
c1 - удельная теплоемкость железа (460 Дж/(кг·°C)),
ΔT1 - изменение температуры подковы от комнатной температуры до температуры кипения воды.

Так как нам даны только начальная и конечная температуры, а не само значение ΔT1, предположим, что начальная температура подковы равна комнатной температуре, а конечная температура - температуре кипения воды (100°C). Тогда:

ΔT1=T2T1=10025=75°C

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

Q1=0.3546075

Q1=9575Дж

Теперь найдем количество теплоты, необходимое для испарения подковы. Используем формулу:

Q2=m2L

Где:
Q2 - количество теплоты, масса которой необходима для испарения воды,
m2 - масса воды, испаряющейся (что и требуется найти),
L - удельная теплота парообразования воды (2.3·10^6 Дж/кг).

Для нахождения m2 в граммах, подставим известные значения в формулу и решим уравнение:

9575=m22.3×106

m2=95752.3×106

m20.0042г

Таким образом, при погружении раскаленной подковы массой 350 г в уже нагретую до температуры кипения воду, испаряется около 0.0042 г воды.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello