Якій масі заліза відповідає така сама кількість теплоти, яку виділяється під час конденсації 200 г водяної пари

Карина

4

Для розв"язання цієї задачі, ми можемо скористатися законом збереження енергії.

Під час конденсації 200 г водяної пари при температурі 100°C формується рідка вода. Цей процес супроводжується виділенням певної кількості теплоти. За відомими даними, нам необхідно знайти масу заліза, яка відповідає такій самій кількості теплоти.

Давайте спочатку знайдемо кількість теплоти, яка виділяється під час конденсації водяної пари. Для цього, ми можемо скористатися формулою:

\[Q = m \cdot L\]

де \(Q\) - кількість теплоти, \(m\) - маса речовини, \(L\) - теплота конденсації.

За відомими даними, маса водяної пари дорівнює 200 г. Теплота конденсації води на температурі 100°C становить 2260 кДж/кг.

\[Q_{\text{вода}} = m_{\text{вода}} \cdot L_{\text{вода}}\]
\[Q_{\text{вода}} = 0.2 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг}\]

Значення \(Q_{\text{вода}}\) дорівнює кількості теплоти, виділеної під час конденсації водяної пари.

Тепер ми повинні знайти масу заліза, яка відповідає такій самій кількості теплоти. Нехай ця маса заліза дорівнює \(m_{\text{залізо}}\).

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

де \(Q_{\text{залізо}}\) - кількість теплоти, \(c_{\text{залізо}}\) - питома теплоємність заліза, \(\Delta T_{\text{залізо}}\) - зміна температури заліза.

Ми знаємо, що для нагрівання заліза від 20°C до 620°C необхідна така ж кількість теплоти, що була виділена під час конденсації водяної пари.

\[Q_{\text{вода}} = Q_{\text{залізо}}\]
\[0.2 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = m_{\text{залізо}} \cdot c_{\text{залізо}} \cdot \Delta T_{\text{залізо}}\]

Тепер ми можемо визначити масу заліза, використовуючи відомості про питому теплоємність заліза.

\[m_{\text{залізо}} = \frac{0.2 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг}}{c_{\text{залізо}} \cdot \Delta T_{\text{залізо}}}\]

Для точности ответа, нам необхідні додаткові дані про питому теплоємність заліза та зміну температури. Без цих даних, ми не можемо розрахувати точне значення маси заліза.

Надіюся, що цей роз"язок допоможе вам зрозуміти задачу і підхід до її розв"язання. Якщо у вас є додаткові дані, будь ласка, надайте їх, і я допоможу вам з обчисленнями.