Царь-колокол был отлит в 1730 году по указу Анны Иоанновны из оловянистой бронзы и имеет массу 202 тонны. Его так и не смогли поднять на колокольню, и в 1737 году во время «великого пожара» в Москве его, по одной из версий, усиленно обливали водой, чтобы он не расплавился (температура плавления бронзы около 1000 °С). В результате из-за неравномерного охлаждения колокол растрескался и от него откололся кусок массой М около 12 тонн. Пусть этот кусок охлаждали водой, температура которой была равна 20 °С. Оцените, какой объем занимает водяной пар сразу после испарения воды, вылитой на осколок, если он охлаждается от 900 °С до 100 °С. Считайте, что вся вода при попадании на металл сразу испаряется.
Сначала найдем количество теплоты, необходимое для охлаждения осколка колокола:
Для нагревания воды потребуется количество теплоты а для превращения в пар
Вся теплота равна
Определим, какую массу воды можно нагреть и испарить, используя это количество теплоты:
Здесь = 80 К.
Эта масса воды сразу после испарения будет иметь температуру T0 = 373 К. Из уравнения Клапейрона-Менделеева откуда находим, что при атмосферном давлении пар будет занимать объем:
Ответ:

