Какова масса каменного угля, если при его сжигании выделяется теплота, достаточная для превращения в пар 3 литров кипящей воды при температуре 100 °С? (Удельная теплота сгорания каменного угля q=30,3⋅10^6 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды L=2260000 Дж/кг, плотность воды ρ=1000 кг/м³.
(Ответ округлить до целого значения).

Физика 10 класс Теплота и теплота сгорания масса каменного угля теплота сгорания парообразование воды физика расчет массы удельная теплота сжигание угля температура воды литры воды физические формулы Новый

Для решения данной задачи нам необходимо определить массу каменного угля, сжигание которого выделяет достаточное количество теплоты для превращения в пар 3 литров воды. Давайте разберем шаги решения по порядку.

Шаг 1: Найдем массу воды.

Сначала нам нужно перевести объем воды в массу. Мы знаем, что плотность воды составляет 1000 кг/м³. Поскольку 1 литр воды равен 0,001 м³, то 3 литра равны:

• 3 литра = 3 * 0,001 м³ = 0,003 м³

Теперь можем найти массу воды, используя формулу:

• масса = объем * плотность

Подставляем значения:

• масса воды = 0,003 м³ * 1000 кг/м³ = 3 кг

Шаг 2: Найдем количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар.

Для этого используем удельную теплоту парообразования воды, которая равна 2260000 Дж/кг. Количество теплоты Q, необходимое для превращения 3 кг воды в пар, можно найти по формуле:

• Q = m * L

Где:

• m — масса воды (3 кг)
• L — удельная теплота парообразования (2260000 Дж/кг)

Подставляем значения:

• Q = 3 кг * 2260000 Дж/кг = 6780000 Дж

Шаг 3: Найдем массу каменного угля.

Теперь мы знаем, что для получения 6780000 Дж теплоты нам нужно сжечь определенную массу каменного угля. Используем удельную теплоту сгорания каменного угля, которая равна 30,3 * 10^6 Дж/кг. Обозначим массу угля через m угля и используем формулу:

• Q = m угля * q

Где:

• Q — количество теплоты (6780000 Дж)
• q — удельная теплота сгорания (30,3 * 10^6 Дж/кг)

Теперь выразим массу угля:

• m угля = Q / q

Подставляем значения:

• m угля = 6780000 Дж / (30,3 * 10^6 Дж/кг)

Теперь вычислим:

• m угля ≈ 0,223 кг

Шаг 4: Округляем ответ до целого значения.

Округляем 0,223 кг до целого числа, получаем:

• Ответ: 0 кг (если округлять до целого числа в меньшую сторону)

Однако, если учитывать, что для практических задач мы можем округлить до 1 кг, то ответ будет 1 кг.

Таким образом, масса каменного угля, необходимая для превращения в пар 3 литров воды, составляет примерно 1 кг.