4. Сколько воды можно нагреть от температуры t₁ = 0,0 °C до температуры t₂ = 60 °C, если сообщить ей количество теплоты, выделяющееся при конденсации водяного пара массой m₂ = 1,0 кг, температура которого t₃ = 100 °C? Удельная теплота парообразования воды L = 2,26 · 10⁶ Дж/кг, удельная теплоёмкость воды c = 4,2 · 10³ Дж/(кг·°C).

Дано: m₂ = 1,0 кг; L = 2,26 · 10⁶ Дж/кг; c = 4,2 · 10³ Дж/(кг·°C); t₁ = 0 °C; t₂ = 60 °C; t₃ = 100 °C.

При конденсации пара при 100 °C выделяется теплота Q₁ = m₂L. Затем образовавшаяся вода охлаждается от 100 °C до 60 °C и отдаёт Q₂ = m₂c(t₃ − t₂).

Общее количество теплоты: Q = m₂[L + c(t₃ − t₂)] = 1,0 · [2,26 · 10⁶ + 4,2 · 10³ · (100 − 60)] = 2,428 · 10⁶ Дж.

Эта теплота нагревает воду от 0 °C до 60 °C: Q = mc(t₂ − t₁). Поэтому m = Q/[c(t₂ − t₁)] = 2,428 · 10⁶ / (4,2 · 10³ · 60) ≈ 9,63 кг.

Ответ: примерно 9,6 кг воды.