Question

В бак, содержащий воду массой 10 кг при температуре 20ºС, бросили кусок железа массой 2 кг, нагретый до температуры 500ºС. При этом некоторое количество воды превратилось в пар. Конечная температура, установившаяся в баке, равна 24ºС. Определите массу воды, обратившейся в пар. С1 (воды) = 4200 Дж/кг*ºС. С2 (железа)=460 Дж/кг*ºС.

Answer 1

Пусть испарилось m кг воды.
По условию теплового баланса:
Q1+Q2+Q3 = Q4,
где Q1 - тепло, переданное 10 кг воды для нагрева от 20 до 24 градусов (C1 * 10 * 4),
Q2 - тепло, переданное m кг воды для нагрева от 24 градусов до 100 (C1 * m * 76), 
Q3 - тепло, переданное m кг воды для испарения (L * m, где L - удельная теплота испарения),
Q4 - тепло, выделившееся из железа при остывании от 500 до 24 градусов ($C1 * 10 * 4 + C1 * m * 76+L*m=C2 * 2 * 476;\\ m =\frac{C2 * 2 * 476-C1 * 10 * 4 }{C1*76 + L}=\frac{460*2*476-4200*10*4}{4200*76+2.3*10^6}=0.103kg=103g$)