Для розв'язання цієї задачі ми можемо скористатися законами збереження енергії. Спочатку розглянемо кількість тепла, яку виділилася від пари при згущенні до 80 °C. Вода підвищилася на 60 °C (від 20 °C до 80 °C), тому тепло, яке передалося воді, можна обчислити як Q = mcΔT, де m - маса води, c - питома теплоємність води, ΔT - зміна температури.
Отже, Q = 1 кг * 4,2 K * 60 °C = 252 кДж.
Це ж тепло було виділене від пари під час згущення. Питома теплота пароутворення може бути виражена як L, де m - маса пари. Тоді тепло, виділене при конденсації пари, буде дорівнювати Q = m*L. Підставивши це в рівняння теплового балансу, ми отримаємо:
252 кДж = m*L
Дано, що теплоємність калориметра - 1,50 кДж, тому загальне тепло, яке потрапило до системи, буде сумою тепла від пари і тепла від калориметра:
252 кДж + 1,50 кДж = m*L
Таким чином, можна знайти масу пари m, розклавши параметри. Наприклад, якщо питома теплота пароутворення L дорівнює 2257 кДж/кг, то маса пари буде:
252 кДж / 2257 кДж/кг = 0,111 кг.
Отже, маса пари у цьому випадку дорівнює близько 0,111 кг.
