В воду объемом 1 л, температура которой 20С бросают кусок железа массой 100г, нагретый до 500С. При этом темпиратура воды повышается до 24С и некоторое количество еë обращается в пар. Определите массу обратившейся в пар воды.

Для решения данной задачи можно воспользоваться уравнением теплового баланса. Масса обратившейся в пар воды равна разности массы пара в конечном состоянии и начальной массы жидкой воды.

Сначала найдем начальную массу жидкой воды: m_нач = V_воды * плотность_воды = 1 кг

Затем найдем конечную массу жидкости: m_кон = m_нач + m_пара

При этом, изменение внутренней энергии системы равно нулю: Q_железо + Q_вода = 0

W_железо + W_вода + W_пар = 0

m_железо * c_железо * Δt_железо + m_воды * c_воды * Δt_вода + m_пара * L_пар = 0

где: m_железо - масса железа c_железо - удельная теплоемкость железа Δt_железо - изменение температуры железа m_воды - масса воды c_воды - удельная теплоемкость воды Δt_вода - изменение температуры воды m_пара - масса пара L_пар - теплота парообразования

Подставляем известные значения и находим m_пара: 100 г * 0.45 Дж/(г⋅°C) * (500°C - 20°C) + 1 кг * 4.2 кДж/(кг⋅°C) * (24°C - 20°C) + m_пара * 2.26 МДж/кг = 0

Решая уравнение, найдем m_пара.