№ 3. Определите, с какой скоростью v капля воды, нагретая до температуры кипения tк = 100 °C, должна упасть на поверхность, чтобы испарилась ε = 1,0 % её массы. Удельная теплота парообразования воды L = 2,3·10⁶ Дж/кг. Считайте, что вся кинетическая энергия капли пошла на её испарение.

Пусть масса капли равна \(m\). Испаряется доля \(\varepsilon=1{,}0\%=0{,}01\), поэтому масса испарившейся воды равна \(0{,}01m\).

По условию кинетическая энергия капли идёт на парообразование этой части воды: \(\frac{mv^2}{2}=0{,}01mL\).

Сокращаем на массу капли и выражаем скорость: \(v=\sqrt{2\cdot0{,}01L}=\sqrt{0{,}02\cdot2{,}3\cdot10^6}=\sqrt{46\,000}\approx214{,}5\) м/с.

Ответ: v ≈ 214 м/с.