Какая масса воды испаряется при погружении раскалённой подковы массой

Question

Физика: 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

Andrey · Accepted Answer

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:

Q_{1} = m_{1} \cdot c_{1} \cdot Δ T_{1}

Где:

Q_{1}

- количество теплоты, масса которой необходима для нагревания подковы,

m_{1}

- масса подковы (350 г),

c_{1}

- удельная теплоемкость железа (460 Дж/(кг·°C)),

Δ T_{1}

- изменение температуры подковы от комнатной температуры до температуры кипения воды.

Так как нам даны только начальная и конечная температуры, а не само значение

Δ T_{1}

, предположим, что начальная температура подковы равна комнатной температуре, а конечная температура - температуре кипения воды (100°C). Тогда:

Δ T_{1} = T_{2} - T_{1} = 100 - 25 = 75 ° C

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

Q_{1} = 0.35 \cdot 460 \cdot 75

Q_{1} = 9575 Д ж

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

Q_{2} = m_{2} \cdot L

Где:

Q_{2}

- количество теплоты, масса которой необходима для испарения воды,

m_{2}

- масса воды, испаряющейся (что и требуется найти),

L

- удельная теплота парообразования воды (2.3·10^6 Дж/кг).

Для нахождения

m_{2}

в граммах, подставим известные значения в формулу и решим уравнение:

9575 = m_{2} \cdot 2.3 \times 10^{6}

m_{2} = \frac{9575}{2.3 \times 10^{6}}

m_{2} \approx 0.0042 г

Таким образом, при погружении раскаленной подковы массой 350 г в уже нагретую до температуры кипения воду, испаряется около 0.0042 г воды.

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

Andrey

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!