Уточнение деталей вопроса

В сосуд, содержащий 30 кг воды при 0 °С, вводится 1,85 кг водяного пара, имеющего температуру 100 °С, вследствие чего температура воды становится равной 37 °С. Найдите удельную теплоту парообразования воды.

Ответ на вопрос

Для решения задачи необходимо воспользоваться законом сохранения энергии. При вводе водяного пара в сосуд происходит его конденсация, при этом выделяется теплота, которая увеличивает температуру воды. Таким образом, можно записать уравнение:

Q_пар = Q_вода

где Q_пар — теплота, выделяющаяся при конденсации водяного пара, Q_вода — теплота, необходимая для нагрева воды от 0 °С до 37 °С.

Теплота, выделяющаяся при конденсации водяного пара, равна:

Q_пар = m_пар * L

где m_пар — масса водяного пара, L — удельная теплота парообразования воды.

Теплота, необходимая для нагрева воды от 0 °С до 37 °С, равна:

Q_вода = m_вода * c * ΔT

где m_вода — масса воды, c — удельная теплоемкость воды, ΔT — изменение температуры воды.

Из условия задачи известны все величины, кроме удельной теплоты парообразования воды. Подставляя их в уравнение, получаем:

m_пар * L = m_вода * c * ΔT

L = (m_вода * c * ΔT) / m_пар

L = (30 кг * 4186 Дж/кг*°С * (37 °С — 0 °С)) / 1,85 кг

L ≈ 2,26 МДж/кг

Ответ: удельная теплота парообразования воды равна 2,26 МДж/кг.