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
$M = 350 \text{ г} = 0{,}35 \text{ кг}, \quad t_1 = 1100 \text{ °C}, \quad t_2 = 100 \text{ °C}, \quad \Delta T = 1000 \text{ К}$
$c_{ж} = 460 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{К)}, \quad L = 2{,}3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$
$m$ (массу испарившейся воды) — ?
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:
$$m = \frac{460 \cdot 0{,}35 \cdot 1000}{2{,}3 \cdot 10^6} = 0{,}07 \text{ кг} = 70 \text{ г}$$