Какова масса воды, которая испарилась, когда цинковый куб массой 0,5 кг и температурой 586 °C опущен в калориметр

Суть вопроса: Расчёт массы испарившейся воды

Пояснение: Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон сохранения энергии. Сначала рассчитаем количество теплоты, которое передал цинковый куб воде. Для этого воспользуемся формулой:

Q_к = m_к * c_к * ΔT_к

где:
Q_к - количество теплоты, переданное цинковым кубом воде (Дж)
m_к - масса цинкового куба (кг)
c_к - удельная теплоёмкость цинкового куба (Дж/кг·°C)
ΔT_к - изменение температуры цинкового куба (°C)

Далее рассчитаем количество теплоты, необходимое для испарения воды:

Q_в = m_в * L

где:
Q_в - количество теплоты, необходимое для испарения воды (Дж)
m_в - масса испарившейся воды (кг)
L - удельная теплота парообразования воды (Дж/кг)

Учитывая, что вся переданная цинковым кубом теплота уходит на испарение воды, можно записать следующее уравнение:

Q_к = Q_в

Теперь можем решить данную задачу. Подставим известные значения:

m_к * c_к * ΔT_к = m_в * L

m_в = m_к * c_к * ΔT_к / L

Подставим значения:

m_в = 0,5 кг * 400 Дж/кг·°C * (586 - 100)°C / 2260000 Дж/кг

Вычислим:

m_в = 0,5 кг * 400 Дж/кг·°C * 486°C / 2260000 Дж/кг

m_в ≈ 0,0428 кг

Таким образом, масса испарившейся воды составляет приблизительно 0,0428 кг.

Совет: Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется изучить законы сохранения энергии в физике, а также ознакомиться с понятием удельной теплоты парообразования воды.

Ещё задача: В калориметре находится масса алюминиевой пластинки 1,2 кг при температуре 80 °C. Какую температуру должна иметь вода при испарении всей массы алюминиевой пластинки массой 1,2 кг? Удельная теплоёмкость алюминия равна 900 Дж/кг·°C. Удельная теплота парообразования воды равна 2256000 Дж/кг.