В сосуд с водой при температуре 0, впустили 1 кг водяного пара при температуре 100. Спустя некоторое время в сосуде установилась температура 20. Какова масса воды в сосуде в конце процесса? Теплообмен с окружающей средой отсутствует. Ответ выразите в единицах СИ и округлить до десятых.

M₁ = 1 кг - масса пара

С = 4200 Дж / (кг град) - удельная теплоёмкость воды

L = 2 260 000 Дж/кг - удельная теплота парообразования

ΔT₁ = 100 - 20 = 80 остывание конденсата

ΔT₂ = 20 - 0 нагрев воды

При конденсации пара и остывании конденсата выделилось количество теплоты

Q₁ = m₁ (L + СΔT₁)

При нагреве воды поглотилось количество теплоты

Q₂ = m₂СΔT₂

Поскольку Q₁ = Q₂ то

m₁ (L + СΔT₁) = m₂СΔT₂

откуда искомая масса равна:

m₂ = m₁ (L + СΔT₁) / (СΔT₂) = 1· (2 260 000 + 4200·80) / (4200·20) = 31 кг