Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Предположим, что вся теплота, полученная водой, расходуется на её нагрев и превращение пара в воду:
Q = cm(tк - tн) + Lm,
где Q - количество теплоты, полученное водой; cm(tк - tн) - количество теплоты необходимое для нагрева воды от температуры tн до температуры tк; Lm - количество теплоты затраченное на превращение пара в воду при температуре кипения.
Так как потерь теплоты не учитывается, то Q равно количеству теплоты, выделенному паром при конденсации:
cm(tк - tн) + Lm = mcп,
где m - масса воды; c - удельная теплоемкость воды; tк - конечная температура воды; tн - начальная температура воды; L - удельная теплоты парообразования; cп - удельная теплота пара.
Выразим из этого уравнения конечную температуру tк:
tк = (cп - L) / c + tн.
Подставим значения из условия з
tк = (2,1 * 10⁶ - 2,1 * 10⁶ / 1000) / (4200 * 1) + 20 = 50 °C.
Таким образом, конечная температура воды составит 50 °C.адачи и получим: