§ 83. Примеры решения задач по теме «Уравнение теплового баланса» — ЕГЭ — 3 — стр. 275 | Физика - Учебник (Буховцев, Мякишев, Сотский) ГДЗ Физика 10 класс

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? Удельная теплоёмкость воды \( c_{\text{вода}} = 4200 \, \text{Дж/(кг·К)} \), удельная теплота парообразования воды \( L_{\text{пара}} = 2300 \, \text{кДж/кг} \).

Дано:
- Масса воды \( m_{\text{вода}} = 230 \, \text{г} = 0,23 \, \text{кг} \),
- Начальная температура воды \( T_{\text{вода}} = 0^\circ \text{C} \),
- Температура пара \( T_{\text{пар}} = 100^\circ \text{C} \),
- Удельная теплоёмкость воды \( c_{\text{вода}} = 4200 \, \text{Дж/(кг·К)} \),
- Удельная теплота парообразования воды \( L_{\text{пара}} = 2300 \, \text{кДж/кг} = 2300000 \, \text{Дж/кг} \).

•

Количество теплоты, которое вода должна поглотить, чтобы нагреться с 0 °С до 100 °С:

\( Q_{\text{нагрев}} = m_{\text{вода}} c_{\text{вода}} (T_{\text{пар}} - T_{\text{вода}}) = 0,23 \cdot 4200 \cdot (100 - 0) = 0,23 \cdot 4200 \cdot 100 = 96600 \, \text{Дж} \).

•

Количество пара, которое должно конденсироваться, чтобы передать эту теплоту:

\( m_{\text{пара}} = \frac{Q_{\text{нагрев}}}{L_{\text{пара}}} = \frac{96600}{2300000} = 0,042 \, \text{кг} \).

•

Увеличение массы воды:

Из-за конденсации пара масса воды увеличивается на \( 0,042 \, \text{кг} \).

Ответ: Масса воды увеличилась на 42 г.