Какова масса воды, если для нагревания воды, взятой при температуре 30 ºС, и обращения её в пар было использовано

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться уравнением теплового баланса.

Согласно уравнению теплового баланса, количество теплоты, затраченное на нагревание воды до точки кипения, равно количеству теплоты, необходимому для превращения восстановленной воды в пар.

Первым шагом рассчитаем количество теплоты, затраченное на нагревание воды. Для этого воспользуемся формулой:

\[Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T\]

где \(Q_1\) - количество теплоты на нагревание воды, \(m\) - масса воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Из условия задачи, начальная температура воды составляет 30 ºC, а температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении составляет 100 ºC. Таким образом, \(\Delta T = 100 - 30 = 70 ºC\).

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу и рассчитать количество теплоты, затраченное на нагревание воды:

\[Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T = m \cdot 4200 \cdot 70\]

Вторым шагом рассчитаем количество теплоты, необходимое для превращения нагретой воды в пар. Для этого воспользуемся формулой:

\[Q_2 = m \cdot L\]

где \(Q_2\) - количество теплоты на превращение воды в пар, \(L\) - удельная теплота парообразования воды.

Из условия задачи, удельная теплота парообразования воды равна 2300 кДж/кг.

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу и рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар:

\[Q_2 = m \cdot L = m \cdot 2300\]

Согласно уравнению теплового баланса, затраченная на нагревание воды теплота должна быть равна теплоте, необходимой для превращения её в пар:

\[Q_1 = Q_2\]

\[m \cdot 4200 \cdot 70 = m \cdot 2300\]

Теперь мы можем решить полученное уравнение относительно массы воды \(m\):

\[4200 \cdot 70 = 2300 \cdot m\]

\[m = \frac{4200 \cdot 70}{2300}\]

Вычислив данное выражение, найдём массу воды:

\[m \approx 128.6957\]

Округлив до целого числа, получаем:

\[m \approx 129 \, \text{килограмм}\]

Итак, масса воды, необходимая для нагревания и превращения её в пар при указанных условиях, составляет примерно 129 килограммов.