Ответ:

Масса куска железа равна приблизительно 1,669 кг

Объяснение:

Дано:

[tex]T_{1} =[/tex] 20 °С

[tex]T_{2} =[/tex] 620 °С

[tex]c_{1} =[/tex] 460 Дж / (кг · °С)

[tex]m_{2} =[/tex] 0,2 кг

[tex]c_{2} =[/tex] 4200 Дж / (кг · °С)

[tex]L =[/tex] 2,3 · 10⁶ Дж/кг

[tex]T_{3} =[/tex] 100 °С

[tex]T_{4} =[/tex] 25 °С

Найти:

[tex]m_{1} \ - \ ?[/tex]

----------------------------------------------

Решение:

Количество теплоты выделяемое при нагревании железа:

[tex]Q_{1} = c_{1}m_{1}(T_{2} - T_{1})[/tex]

Количество теплоты выделяемое при парообразовании воды:

[tex]Q_{2} = Lm_{2}[/tex]

Количество теплоты выделяемое при охлаждении воды:

[tex]Q_{3} = c_{2}m_{2}(T_{3} - T_{4})[/tex]

Количество теплоты выделяемое при нагревании железа равно количеству теплоты выделяемой при парообразовании воды, а затем её охлаждении по условию:

[tex]Q_{1} = Q_{2} + Q_{3}[/tex]

[tex]c_{1}m_{1}(T_{2} - T_{1}) = Lm_{2} + c_{2}m_{2}(T_{3} - T_{4})[/tex]

[tex]c_{1}m_{1}(T_{2} - T_{1}) = m_{2}(L+ c_{2}(T_{3} - T_{4})) \Longrightarrow \boldsymbol{ \boxed{m_{1} = \frac{m_{2}(L+ c_{2}(T_{3} - T_{4}))}{c_{1}(T_{2} - T_{1})} }}[/tex]

Расчеты:

[tex]\boldsymbol {m_{1}} =[/tex] (0,2 кг(2,3 · 10⁶ Дж/кг + 4200 Дж / (кг · °С)(100 °С - 25 °С))) /

/ (460 Дж / (кг · °С)(620 °С - 20 °С)) [tex]\boldsymbol \approx[/tex] 1,669 кг

Ответ: [tex]m_{1} \approx[/tex] 1,669 кг.

#SPJ1