Яка маса заліза, якщо для його нагрівання з 20с до 620с потрібна така ж кількість теплоти, яка виділяється

Для розв"язання цієї задачі спочатку знайдемо кількість теплоти, яка виділяється під час конденсації 200 г водяної пари за допомогою формули:

\[Q = m \cdot L\]

де \(Q\) - кількість теплоти, \(m\) - маса речовини і \(L\) - латентна теплота конденсації води. Значення латентної теплоти конденсації води становить 2257 кДж/кг.

Підставимо відповідні значення в формулу:

\[Q = 200 \, \text{г} \cdot 2257 \, \text{кДж/кг} = 451400 \, \text{кДж}\]

Далі, нам потрібно знайти кількість теплоти, необхідну для нагрівання заліза. Ми можемо скористатися формулою:

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

де \(c\) - питома теплоємність речовини, \(\Delta T\) - зміна температури. Значення питомої теплоємності заліза становить 0.46 Дж/(г·°C) (або 0.46 кДж/(кг·°C)).

В задачі сказано, що для нагрівання заліза з 20°C до 620°C необхідна така ж кількість теплоти, як при конденсації 200 г водяної пари. Тому:

\[Q = m_{\text{заліза}} \cdot c_{\text{заліза}} \cdot \Delta T = 451400 \, \text{кДж}\]

З"ясуємо рівняння для маси заліза:

\[m_{\text{заліза}} = \frac{451400 \, \text{кДж}}{0.46 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot (620°C - 20°C)}\]

\[m_{\text{заліза}} = \frac{451400 \, \text{кДж}}{0.46 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 600°C} = \frac{451400 \, \text{кДж}}{276 \, \text{кДж/(кг·°C)}}\]

\[m_{\text{заліза}} \approx 1634 \, \text{г}\]

Таким чином, маса заліза становить близько 1634 грами.