Какова масса испарившейся воды в калориметре после опускания железного цилиндра массой 0,7 кг с водой при температуре

Kobra

63

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие формулы:

1. Количество теплоты, переданное железному цилиндру:

\[ Q_{\text{ж}} = m_{\text{ж}} \cdot c_{\text{ж}} \cdot \Delta T_{\text{ж}} \]

2. Количество переданной теплоты воде:

\[ Q_{\text{в}} = m_{\text{в}} \cdot L \]

3. Потеря теплоты железным цилиндром равна полученной теплоте воды:

\[ Q_{\text{ж}} = -Q_{\text{в}} \]

4. Масса испарившейся воды:

\[ m_{\text{исп}} = \frac{{Q_{\text{в}}}}{{L}} \]

Теперь приступим к вычислениям:

Из условия задачи даны значения:

\[ m_{\text{ж}} = 0.7 \, \text{кг} \]
\[ c_{\text{ж}} = 460 \, \text{Дж/кг} \cdot \text{°С} \]
\[ L = 2260000 \, \text{Дж/кг} \]
\[ \Delta T_{\text{ж}} = 100 \, \text{°С} - 589 \, \text{°С} = -489 \, \text{°С} \]

Теперь мы можем решить задачу, подставив значения в формулы:

\[ Q_{\text{ж}} = 0.7 \, \text{кг} \cdot 460 \, \text{Дж/кг} \cdot \left(-489 \, \text{°С}\right) \]

\[ Q_{\text{ж}} = -157,87800 \, \text{Дж} \]

\[ Q_{\text{в}} = 0.7 \, \text{кг} \cdot 2260000 \, \text{Дж/кг} = 1,582,000 \, \text{Дж} \]

Теперь мы можем найти массу испарившейся воды:

\[ m_{\text{исп}} = \frac{{1,582,000 \, \text{Дж}}}{{2260000 \, \text{Дж/кг}}} \]

\[ m_{\text{исп}} = 0.7 \, \text{кг} \cdot 0.7 = 0.7 \, \text{кг} \]

Таким образом, масса испарившейся воды в калориметре составляет 0.7 кг.