Cần bao nhiêu gam hơi nước ở nhiệt độ  $130^{o}$C để làm nóng 200g nước đựng trong bình thủy tinh 100g từ $20^{o}$C đến $50^{o}$C. Biết nhiệt dung riêng của thủy tinh là  $c_{t}$ = 837 J/kg.K; nhiệt dung riêng của nước là $c_{nước}$ = 4190 J/kg.K; nhiệt dung riêng của hơi nước ở $100^{o}$C là $c_{hơi}$ = 2010 J/kg.K và nhiệt hóa hơi riêng của nước là L = 2,26. $10^{6}$ J/Kg

Đáp án:

 \(11g\)

Giải thích các bước giải:

Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng nước và bình thủy tinh là:

\(\begin{array}{l}
{Q_1} = \left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right)\left( {t - {t_1}} \right)\\
 \Rightarrow {Q_1} = \left( {0,2.4190 + 0,1.837} \right)\left( {50 - 20} \right)\\
 \Rightarrow {Q_1} = 27651J
\end{array}\)

Nhiệt lượng hơi nước tỏa ra khi giảm xuống 100 độ C, ngưng tụ hoàn toàn, sau đó giảm xuống 50 độ C là:

\(\begin{array}{l}
{Q_2} = m{c_3}\left( {{t_2} - 100} \right) + mL + m{c_1}\left( {100 - t} \right)\\
 \Rightarrow {Q_2} = m.2010.\left( {130 - 100} \right) + m.2,{26.10^6} + m.4190\left( {100 - 50} \right)\\
 \Rightarrow {Q_2} = 2529800m
\end{array}\)

Phương trình cân bằng nhiệt:

\(\begin{array}{l}
{Q_1} = {Q_2}\\
 \Rightarrow 27651 = 2529800m\\
 \Rightarrow m = 0,011kg = 11g
\end{array}\)