Question

Кузнец куёт железную подкову массой 500 г при температуре 1000 °C. Закончив ковку, он бросает подкову в сосуд с водой. Раздаётся шипение, и над сосудом поднимается пар. Найдите массу воды, испаряющуюся при погружении в неё раскалённой подковы. Считайте, что вода уже нагрета до температуры кипения. Ответ выразите в граммах. (Удельная теплоёмкость железа — 460 Дж/(кг · °С), удельная теплота парообразования воды — 2,3 · 106 Дж/кг.)

Answer 1

воспользуемся формулами:
для определения количества теплоты нагревшегося железа:
Q=c*m1*dt, c - удельная теплоемкость, m1 - масса железа, dt - изменение температуры
для определения массы испарившейся воды:
Q=L*m2, Q - количество теплоты, m2 - масса воды, L - удельная теплота парообразования
так как вода уже нагрета до 100°C , то все количество теплоты железа идет на превращение воды в пар,значит возможно следующее
равенство:
L*m_2=c*m_1*dt
выражаем из него массу испарившейся воды:
m_2= frac{c*m_1*dt}{L}
подставляем значения:
m1=500г=0,5кг
dt=1000°C
L и c - табличные величины
c=4200
L=2,3*10^6
m_2= frac{c*m_1*dt}{L} = frac{4200*0,5*1000}{2,3*10^6} = frac{42*5*10^4}{2,3*10^6} = frac{42*5}{230} = frac{21}{23} approx 0,9
Ответ: 0,9 кг