Дано:
Масса воды (m): 100 г = 0.1 кг
Начальная температура воды (T1): 30 °C = 303 K
Температура смеси (T2): 90 °C = 363 K
Удельная теплоемкость воды (c): 4200 Дж/(кг • К)
Удельная теплота испарения воды (L): 2.3 * 10^6 Дж/кг
Найти:
Количество пара, добавленного в сосуд
Решение:
Для начала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды до конечной температуры:
Q1 = m * c * (T2 - T1)
Q1 = 0.1 * 4200 * (363 - 303)
Q1 = 0.1 * 4200 * 60
Q1 = 25200 Дж
Затем рассчитаем количество теплоты, необходимое для испарения воды:
Q2 = m * L
Q2 = 0.1 * 2.3 * 10^6
Q2 = 230000 Дж
Общее количество теплоты, необходимое для нагревания воды и испарения ее, равно:
Q = Q1 + Q2
Q = 25200 + 230000
Q = 255200 Дж
Теплота, необходимая для превращения воды при 90° C в пар, равна:
Q = m * L
Отсюда находим массу пара:
m = Q / L
m = 255200 / (2.3 * 10^6)
m ≈ 0.111 кг
Ответ:
В сосуд добавили около 0.111 кг пара.