15. В 1 л воды, температура которой 20°C, бросают кусок железа массой 100 г, нагретого до температуры 500°C. При этом температура воды повышается до 24°C и некоторое количество её обращается в пар. Определите массу образовавшегося пара.

В условии есть физическое несоответствие: вода с конечной температурой 24°C не может кипеть и превращаться в пар при обычном давлении. Поэтому по указанным температурам массу пара однозначно определить нельзя. Если задача подразумевает упрощённый расчёт, где остаток теплоты железа после нагрева воды до 24°C расходуется на парообразование, то при \(c_{железа}=460\) Дж/(кг·°C), \(L=2.3\cdot10^6\) Дж/кг:

\(Q_{жел}=0.1\cdot460(500-24)=21896\) Дж; \(Q_{воды}=1\cdot4200(24-20)=16800\) Дж.

Тогда \(m_{пара}=(21896-16800)/(2.3\cdot10^6)\approx0.00222\) кг, то есть около 2,2 г. Этот результат условен и не согласуется с указанной конечной температурой воды.

Ответ: условный расчёт даёт около 2,2 г, но условие физически противоречиво; для однозначного ответа нужно уточнить данные.