На сколько больше масса пара, полученного из 1 кг воды при температуре 0 градусов Цельсия, чем масса исходной воды?

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать знания о фазовых переходах вещества и применить формулы для вычисления изменения массы при переходе воды из жидкого состояния в парообразное.

Для начала, нам нужно найти количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг воды до ее точки кипения. Для этого мы используем формулу:

\(Q_1 = mcΔT\)

где \(m = 1\) кг - масса воды, \(c = 4200\) Дж/кг*°C - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T = 100 - 0 = 100\) °C - изменение температуры от 0 до 100 градусов Цельсия.

Теперь вычислим количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг воды в пар. Для этого мы используем формулу:

\(Q_2 = mL\)

где \(m = 1\) кг - масса воды, \(L = 2,3 * 10^6\) Дж/кг - удельная теплота парообразования.

Итак, тепло, необходимое для превращения 1 кг воды при температуре 0 градусов Цельсия в пар, будет равно:

\(Q = Q_1 + Q_2\)

Подставляя значения в формулы:

\(Q_1 = 1 * 4200 * 100 = 420000\) Дж

\(Q_2 = 1 * 2.3 * 10^6 = 2300000\) Дж

\(Q = 420000 + 2300000 = 2720000\) Дж

Следовательно, масса пара, полученного из 1 кг воды, будет равна:

\(\text{Масса пара} = \frac{Q}{L} = \frac{2720000 \, \text{Дж}}{2.3 * 10^6 \, \text{Дж/кг}}\)

Выполняя арифметические вычисления, получаем:

\(\text{Масса пара} = 1.183\) кг

Теперь мы можем определить, на сколько больше масса пара, полученного из 1 кг воды, чем масса исходной воды:

\(\text{Изменение массы} = \text{Масса пара} - \text{Масса воды}\)

\(\text{Изменение массы} = 1.183 \, \text{кг} - 1 \, \text{кг}\)

Выполняя вычисления, получаем:

\(\text{Изменение массы} = 0.183\) кг

Таким образом, масса пара, полученного из 1 кг воды при температуре 0 градусов Цельсия, больше массы исходной воды на 0.183 кг.