Đáp án:

\(m = 2,{42.10^{ - 3}}\left( {kg} \right)\)

Giải thích các bước giải:

Gọi khối lượng nước hóa hơi là m (kg).

Nhiệt lượng cục sắt tỏa ra là:

\({Q_1} = {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right) = 0,1.460.\left( {527 - 24} \right) = 23138J\)

Nhiệt lượng m(kg) nước thu vào để tăng đến 100 độ C và hóa hơi là:

\(\begin{array}{l}
{Q_2} = m{c_2}\left( {100 - {t_2}} \right) + mL\\
 \Rightarrow {Q_2} = m.4200\left( {100 - 20} \right) + m.2,{3.10^6}\\
 \Rightarrow {Q_2} = 2636000m
\end{array}\)

Nhiệt lượng \({m_2} - m\left( {kg} \right)\) nước thu vào để tăng tới 24 độ C là:

\({Q_3} = \left( {{m_2} - m} \right){c_2}\left( {t - {t_2}} \right) = \left( {1 - m} \right).4200\left( {24 - 20} \right) = 16800\left( {1 - m} \right)\)

Phương trình cân bằng nhiệt:

\(\begin{array}{l}
{Q_1} = {Q_2} + {Q_3}\\
 \Rightarrow 23138 = 2636000m + 16800\left( {1 - m} \right)\\
 \Rightarrow m = 2,{42.10^{ - 3}}\left( {kg} \right)
\end{array}\)

Gọi `m` là khối lượng nước đã bay hơi.

khối lượng nước còn lại là: `1 - m  (kg)`

Theo PTCBN:

`Q = Q_1 + Q_2 + Q_3`

`<=> m_1c_1(t_1 - t) = mc_2(t_3 - t_2) + m . L + (1 - m) . c_2 . (t - t_2)`

`<=> 0,1 . 460 . (527 - 24) = 4200m . (100 - 20) + 2,3 . 10^6m + (1 - m) . 4200 . (24 - 20)`

`<=> 23138 = 336000m + 2,3 . 10^6m + 16800(1 - m)`

`<=> m = 2,42g`