Фазовые Переходы

Задание №8. Термодинамика

№2. Задание 8

ID: 00002799

Кузнец куёт железную подкову массой 350 г при температуре 1100 °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 · °C), удельная теплота парообразования воды — 2,3 · 106 Дж/кг.)

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$M = 350 \text{ г} = 0{,}35 \text{ кг}, \quad t_1 = 1100 \text{ °C}, \quad t_2 = 100 \text{ °C}, \quad \Delta T = 1000 \text{ К}$

$c_{ж} = 460 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{К)}, \quad L = 2{,}3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$

Найти:

$$m$$ (массу испарившейся воды) — ?

Решение:

Подкова отдаёт теплоту, охлаждаясь до температуры кипения воды; вся отданная теплота идёт на парообразование (вода уже нагрета до 100 °C):

$c_{ж} M \Delta T = L m$

Отсюда масса испарившейся воды:

$m = \frac{c_{ж} M \Delta T}{L}$

Подставляем числа:

$m = \frac{460 \cdot 0{,}35 \cdot 1000}{2{,}3 \cdot 10^6} = 0{,}07 \text{ кг} = 70 \text{ г}$

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Фазовые Переходы» (8)