Для решения этой задачи нужно использовать закон сохранения энергии. Мы хотим найти массу пара, которая необходима для нагрева железного радиатора.
Найдем количество теплоты, необходимое для нагрева радиатора: Количество теплоты Q, необходимое для нагрева радиатора, можно вычислить по формуле: \[ Q = m_1 \cdot c \cdot (t_2 - t_1) \] Здесь:
- \( m_1 = 9,6 \) кг — масса радиатора,
- \( c = 460 \) Дж/(кг·°C) — удельная теплоёмкость железа,
- \( t_1 = 10 \) °C — начальная температура,
- \( t_2 = 95 \) °C — конечная температура.
Подставим значения: \[ Q = 9,6 \cdot 460 \cdot (95 - 10) = 9,6 \cdot 460 \cdot 85 \] Вычислим: \[ Q = 9,6 \cdot 460 \cdot 85 = 9,6 \cdot 39100 = 3740160 \text{ Дж} \]
Теперь найдем массу пара, необходимую для выделения этого количества теплоты: Количество теплоты, выделяющееся при конденсации пара, определяется по формуле: \[ Q = m_2 \cdot l \] Где:
- \( m_2 \) — масса пара,
- \( l = 2,3 \) МДж/кг = 2300000 Дж/кг — удельная теплота парообразования.
Мы уже знаем, что \( Q = 3740160 \) Дж. Теперь подставим это в формулу: \[ 3740160 = m_2 \cdot 2300000 \] Из этого уравнения найдем массу пара: \[ m_2 = \frac{3740160}{2300000} \approx 1,63 \text{ кг} \]
Переведем массу пара в граммы: \[ 1,63 \text{ кг} = 1630 \text{ г} \]
Таким образом, для нагрева радиатора от 10 до 95 °C потребуется примерно 1630 грамм пара.