Вопрос:

В сосуд с водой опущена трубка. По трубке через воду пропускают пар при температуре 100 °С. Вначале масса воды увеличивается, но в некоторый момент масса воды перестаёт увеличиваться, хотя пар по-прежнему пропускают. Первоначальная масса воды 230 г, а её первоначальная температура 0 °С. На сколько увеличилась масса воды? Тепловыми потерями пренебречь.

Ответ:

Давайте решим эту задачу по физике.

1. Определим количество теплоты, необходимое для нагрева воды до температуры кипения:
* Начальная масса воды (m_1 = 230) г = 0.23 кг.
* Начальная температура воды (T_1 = 0) °С.
* Конечная температура воды (T_2 = 100) °С.
* Удельная теплоемкость воды (c = 4200) Дж/(кг·°С).
* Количество теплоты (Q_1), необходимое для нагрева воды:

\[ Q_1 = m_1 cdot c cdot (T_2 - T_1) = 0.23 cdot 4200 cdot (100 - 0) = 96600 \text{ Дж} \]

2. Определим массу пара, необходимую для конденсации, чтобы отдать теплоту на нагрев воды:
* Удельная теплота конденсации водяного пара \(L = 2.3 \times 10^6\) Дж/кг.
* Масса пара (m_p), необходимая для конденсации и передачи теплоты (Q_1):

\[ Q_1 = m_p cdot L \]

\[ m_p = \frac{Q_1}{L} = \frac{96600}{2.3 \times 10^6} = 0.042 \text{ кг} \]

3. Ответ:
* Масса пара, сконденсировавшегося в воду, составляет 0.042 кг, что равно 42 г.
* Следовательно, масса воды увеличилась на 0.042 кг.

Ответ: 0.042 кг
Подать жалобу Правообладателю