Какова была масса исходной воды, если для ее превращения в пар израсходовано 2∙10^5 дж тепла и ее начальная температура

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать формулу связи между количеством теплоты, массой вещества и изменением его температуры. Формула для этого явления называется формулой теплового равновесия и записывается следующим образом:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),

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

Мы знаем, что количество теплоты \(Q\) составляет 2∙10^5 дж, начальная температура воды \(T\) равна 40°C, а конечная температура воды \(T"\) равна 100°C (так как вода превращается в пар при кипении).

Используя данную формулу, нам нужно найти массу воды \(m\). Но мы не знаем конечную температуру воды, поэтому нам нужно воспользоваться уравнением состояния воды, которое позволяет нам найти указанную температуру.

Уравнение состояния воды выглядит следующим образом:

\(T" = T + \frac{Q}{m \cdot c}\).

Подставим данные в это уравнение:

\(100 = 40 + \frac{2 \cdot 10^5}{m \cdot c}\).

Теперь мы можем решить это уравнение относительно массы воды \(m\). Для этого перенесем слагаемое 40 влево и поменяем местами массу \(m\) и удельную теплоемкость \(c\):

\(\frac{2 \cdot 10^5}{m \cdot c} = 100 - 40\).

Дальше мы можем упростить это выражение:

\(\frac{2 \cdot 10^5}{m \cdot c} = 60\).

Теперь умножим обе стороны уравнения на \(m \cdot c\):

\(2 \cdot 10^5 = 60 \cdot m \cdot c\).

После этого поделим обе стороны уравнения на 60:

\(\frac{2 \cdot 10^5}{60} = m \cdot c\).

Для простоты расчетов, заменим значение \(2 \cdot 10^5\) на десятичную форму - 200000:

\(\frac{200000}{60} = m \cdot c\).

Теперь мы можем найти значение \(m \cdot c\):

\(m \cdot c = \frac{200000}{60}\).

Для продолжения решения нам нужно знать удельную теплоемкость воды. Удельная теплоемкость воды составляет около 4.18 Дж/(г·°C). Используя это значение, мы можем рассчитать массу воды:

\(m = \frac{\frac{200000}{60}}{4.18}\).

Давайте выполним вычисления:

\(m = \frac{200000}{60 \cdot 4.18}\).

\(m \approx 798.56 \, \text{г}\).

Таким образом, масса исходной воды составляет примерно 798.56 грамма, если для её превращения в пар было израсходовано 2∙10^5 дж тепла, а её начальная температура составляла 40​​°C.