Question

В калориметр, содержащий воду при температуре кипения, бросили медный шар массой m=0,50 кг, температура которого t=500C. Вычислите массу испарившейся воды. Теплоемкостью калориметра пренебречь.

Answer 1

Q1=cm1(t1-t2)- тепло отдал шар
Q2=Lm2-тепло получила вода
Q1=Q2, отсюда m2=cm1(t1-t2)/L

Answer 2

Для решения задачи исходим из закона сохранения энергии. При добавлении медного шара в калориметр, происходит теплообмен между шаром и водой. Учитывая, что теплоемкостью калориметра можно пренебречь, изменение теплоты шара равно изменению теплоты воды.

Изменим теплоту шара можно выразить по формуле:

Q = mcΔT

где Q - изменение теплоты, m - масса шара, c - удельная теплоемкость меди (387 J/(kg·°C)), ΔT - изменение температуры.

Из задания известно, что масса шара m = 0,50 кг и температура шара t = 50 °C.

Изменение температуры шара ΔT равно разнице температур кипящей воды (100 °C) и температуры шара:

ΔT = 100 °C - 50 °C = 50 °C

Теперь можем найти изменение теплоты шара:

Q = mcΔT = 0,50 кг * 387 J/(kg·°C) * 50 °C = 9675 J

Так как изменение теплоты шара равно изменению теплоты воды, можно записать:

Q = mL

где L - удельная теплота испарения воды (2,257 * 10^6 J/kg).

Теперь можно найти массу испарившейся воды:

m = Q / L = 9675 J / (2,257 * 10^6 J/kg) ≈ 0,004 т

Итак, масса испарившейся воды примерно равна 0,004 т (или 4 г).