При конденсации 1 кг водяного пара, взятого при температуре 100 °С, выделяется энергия. Какую массу воды можно нагреть от 0 °С до 40 °С за счёт выделившейся энергии? Потерями тепла пренебречь.

Как решать:

1. Энергия, выделяющаяся при конденсации 1 кг водяного пара при 100 °C:

Берём $\lambda\approx 2{,}26\times10^{6}\ \text{Дж/кг}$.
Тогда $Q_{\text{конденс}}\approx 2{,}26\times10^{6}\ \text{Дж}$.

2. Это тепло идёт на нагрев некоторой массы воды $m$ от $0\ ^\circ\text{C}$ до $40\ ^\circ\text{C}$:

где $c\approx 4{,}2\times10^{3}\ \text{Дж/(кг·К)}$, $\Delta T=40\ \text{К}$.

3. Приравниваем:

Ответ: примерно 13,5 кг воды можно нагреть от 0 °C до 40 °C за счёт теплоты конденсации 1 кг пара при 100 °C (потерями пренебрегаем).

Примечание. Если бы учитывали ещё охлаждение сконденсировавшейся воды с 100 °C до 40 °C, добавилось бы $c\cdot1\ \text{кг}\cdot 60\,\text{К}\approx 2{,}52\times10^{5}\ \text{Дж}$, и тогда вышло бы около 15 кг. Но в формулировке сказано именно «при конденсации», поэтому берём первый вариант.