Какое количество воды с удельной теплоёмкостью c=4200 Дж/кг*K можно нагреть на 90 градусов по Цельсию количеством теплоты, полученным при сгорании 200 г спирта с удельной теплотой сгорания q=27 МДж/кг?
Физика10 классТеплообмен и теплота сгоранияколичество водыудельная теплоёмкостьнагрев водытеплота сгоранияспирттемпературафизикарасчет теплотыЭнергиятеплообмен
Для решения данной задачи необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
Шаг 1: Найдем количество теплоты, которое выделяется при сгорании спирта.Сначала нам нужно перевести массу спирта из граммов в килограммы, так как удельная теплота сгорания дана в МДж/кг. Мы знаем, что 200 г = 0.2 кг.
Теперь, используя формулу для расчета количества теплоты, выделяющегося при сгорании:
Q = m * q
Подставим значения:
Q = 0.2 кг * 27 МДж/кг = 5.4 МДж.
Теперь переведем это значение в джоули, так как 1 МДж = 1 000 000 Дж:
Q = 5.4 * 1 000 000 Дж = 5 400 000 Дж.
Шаг 2: Найдем количество воды, которое можно нагреть на 90 градусов.Теперь мы знаем, сколько теплоты выделяется при сгорании спирта. Следующий шаг - рассчитать, сколько воды можно нагреть на 90 градусов, используя формулу:
Q = m * c * ΔT
Перепишем формулу для нахождения массы воды:
m = Q / (c * ΔT)
Теперь подставим известные значения:
m = 5 400 000 Дж / (4200 Дж/кг*K * 90 K)
Сначала вычислим знаменатель:
4200 * 90 = 378000 Дж/кг.
Теперь подставим это значение в формулу для массы:
m = 5 400 000 Дж / 378000 Дж/кг ≈ 14.26 кг.
Ответ: Можно нагреть примерно 14.26 кг воды на 90 градусов по Цельсию, используя количество теплоты, выделяющееся при сгорании 200 г спирта.