271. Сколько требуется стоградусного пара для нагревания бетонной плиты массой 200 кг от 10 до 40 °С?

Для решения этой задачи необходимо знать удельную теплоемкость бетона и теплоту, необходимую для нагревания плиты, а также теплоту, отдаваемую паром при конденсации. В школьном курсе физики эти данные обычно не приводятся, поэтому решить задачу корректно не представляется возможным. Если бы были известны удельная теплоемкость бетона, удельная теплота парообразования воды, задача бы решалась следующим образом:

1. Вычисляем количество теплоты, необходимое для нагревания бетонной плиты:

   Q₁ = m · c · ΔT, где:

   • m – масса бетонной плиты (200 кг)
   • c – удельная теплоемкость бетона (Дж/(кг·°C))
   • ΔT – изменение температуры (40 °C - 10 °C = 30 °C)

   Q₁ = 200 кг × c × 30 °C = 6000c (Дж)

2. Вычисляем количество теплоты, которое отдаст пар при конденсации в воду при 100°C:

   Q₂ = m_пара · r, где:

   • m_пара – масса пара (кг)
   • r – удельная теплота парообразования воды (2.26 × 10^6 Дж/кг)

   Q₂ = m_пара · 2.26 × 10⁶ Дж/кг

3. Вычисляем количество теплоты, которое отдаст вода при охлаждении от 100°C до 40°C:

   Q₃ = m_пара · c_воды · ΔT, где:

   • c_воды – удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·°C))
   • ΔT – изменение температуры (100 °C - 40 °C = 60 °C)

   Q₃ = m_пара · 4200 Дж/(кг·°C) × 60 °C = m_пара · 252000 Дж/кг

4. Суммарное количество теплоты, отданное паром, равно:

   Q = Q₂ + Q₃ = m_пара · (2.26 × 10⁶ + 252000) Дж/кг = m_пара · 2512000 Дж/кг

5. Приравниваем количество теплоты, необходимое для нагревания плиты, к количеству теплоты, отданному паром:

   Q₁ = Q

   6000c = m_пара · 2512000

   m_пара = 6000c / 2512000

   m_пара = 0.00239c

Без знания удельной теплоемкости бетона (c) невозможно получить численный ответ.

Ответ: нет решения, недостаточно данных