Задание 8 ЕГЭ по физике · задача 5F7074
В калориметр с водой, температура которой 0 ° С, опущена трубка. По трубке в воду впускают насыщенный водяной пар при температуре 100 ° С. В некоторый момент масса воды перестаёт увеличиваться, хотя пар по-прежнему пропускают. Первоначальная масса воды 230 г. На сколько граммов увеличилась масса воды? Тепловыми потерями пренебречь.
Показать ответ и разбор
Ответ: 42 г
Разбор
Когда пар пропускают через воду, он конденсируется и отдаёт теплоту. Масса воды перестаёт расти в тот момент, когда вся вода нагрелась до 100 °С — дальше пар уже не конденсируется.
Пусть $\mu$ — масса сконденсировавшегося пара.
Тепло, выделившееся при конденсации: $Q = \mu \cdot r$, где $r = 2,3\cdot 10^{6}$ Дж/кг.
Это тепло пошло на нагревание исходной воды: $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$, где $m = 0,23$ кг, $c = 4,2\cdot 10^{3}$ Дж/(кг$\cdot°$С$), \Delta T = 100 °$С.
Приравниваем: $\mu \cdot r = m \cdot c \cdot \Delta T$
$\mu = (m \cdot c \cdot \Delta T) / r = (0,23 \cdot 4200 \cdot 100) / 2,3\cdot 10^{6} = 0,042$ кг $= 42$ г.
Именно на столько граммов увеличилась масса воды.
Пусть $\mu$ — масса сконденсировавшегося пара.
Тепло, выделившееся при конденсации: $Q = \mu \cdot r$, где $r = 2,3\cdot 10^{6}$ Дж/кг.
Это тепло пошло на нагревание исходной воды: $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$, где $m = 0,23$ кг, $c = 4,2\cdot 10^{3}$ Дж/(кг$\cdot°$С$), \Delta T = 100 °$С.
Приравниваем: $\mu \cdot r = m \cdot c \cdot \Delta T$
$\mu = (m \cdot c \cdot \Delta T) / r = (0,23 \cdot 4200 \cdot 100) / 2,3\cdot 10^{6} = 0,042$ кг $= 42$ г.
Именно на столько граммов увеличилась масса воды.