Расчитай, какова в сосуде масса воды температурой 0 °C, если в этот сосуд поступает 1,6 кг пара при 100 °C и устанавливается температура 15 °C. Потерями энергии пренебречь. Удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг⋅°C), удельная теплота парообразования воды — 2,3⋅10⁶ Дж/кг.

Для решения задачи используем закон сохранения энергии. Энергия, выделяемая при конденсации пара и охлаждении его до температуры 15 °C, идёт на нагрев воды от 0 до 15 °C. Обозначим массу воды в сосуде m₁. Выделяемая энергия: Q₁ = m₂ * λ + m₂ * c * Δt₁, где m₂ = 1,6 кг, λ = 2,3⋅10⁶ Дж/кг, c = 4200 Дж/(кг⋅°C), Δt₁ = 100 °C - 15 °C = 85 °C; Q₁ = 1,6 * 2,3⋅10⁶ + 1,6 * 4200 * 85 = 3,68⋅10⁶ + 571200 = 4,2512⋅10⁶ Дж. Тепло, получаемое водой: Q₂ = m₁ * c * Δt₂, где Δt₂ = 15 °C - 0 °C = 15 °C; Q₂ = m₁ * 4200 * 15. Приравниваем Q₁ и Q₂: 4,2512⋅10⁶ = m₁ * 4200 * 15; m₁ = 4,2512⋅10⁶ / (4200 * 15) ≈ 67,5 кг. Ответ: масса воды — 68 кг (округлено до целых).