Для решения этой задачи начнем с определения количеств теплоты, которые передаются от цинкового куба к воде.
Определим количество теплоты, переданное цинковым кубом:
Используем формулу для расчета тепла: \[ Q = mc\Delta T \] где:- \( m \) — масса цинка (0,7 кг),
- \( c \) — удельная теплоемкость цинка, которую можно принять равной 400 Дж/(кг×°C) (approximated, так как конкретная теплоемкость может варьироваться),
- \( \Delta T \) — изменение температур (579°C - 100°C = 479°C).
Подставим известные величины в формулу: \[ Q_{\text{цинк}} = 0,7 \, \text{кг} \cdot 400 \, \text{Дж/(кг×°C)} \cdot 479 \, \text{°C} \]
Вычислим: \[ Q_{\text{цинк}} = 0,7 \cdot 400 \cdot 479 = 134,060 \, \text{Дж} \]
Определим массу испарившейся воды:
Энергия, необходимая для испарения воды, рассчитывается по формуле: \[ Q_{\text{испарение}} = m_{\text{вода}} \cdot L \] где:- \( L \) — удельная теплота парообразования (2,260,000 Дж/кг).
Здесь \( Q_{\text{испарение}} = Q_{\text{цинк}} \), следовательно: \[ m_{\text{вода}} = \frac{Q_{\text{цинк}}}{L} \] Подставляем значения: \[ m_{\text{вода}} = \frac{134,060 \, \text{Дж}}{2,260,000 \, \text{Дж/кг}} \approx 0,0593 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса испарившейся воды составляет приблизительно 0,0593 кг или 59,3 г.