Решите задачу: Может ли огонь от 3 кг нефти довести до кипения воду массой 220 кг при температуре 25 °C?

Физика 10 класс Тепловые явления огонь 3 кг нефти кипение вода 220 кг температура 25 °C физика задача Энергия теплообмен Новый

Для решения этой задачи нам нужно определить, сможет ли энергия, выделяющаяся при сгорании 3 кг нефти, нагреть 220 кг воды до температуры кипения.

Шаг 1: Определим количество теплоты, необходимое для нагрева воды.

• Масса воды (m) = 220 кг
• Начальная температура воды (T1) = 25 °C
• Температура кипения воды (T2) = 100 °C
• Удельная теплоемкость воды (c) ≈ 4200 Дж/(кг·°C)

Количество теплоты (Q), необходимое для нагрева воды, можно рассчитать по формуле:

Q = m * c * (T2 - T1)

Подставим известные значения:

Q = 220 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * (100 °C - 25 °C)

Q = 220 * 4200 * 75

Q = 220 * 315000

Q = 69300000 Дж

Шаг 2: Теперь рассчитаем количество теплоты, выделяющееся при сгорании 3 кг нефти.

• Удельная теплота сгорания нефти (Qс) ≈ 42000 Дж/кг

Общее количество теплоты, выделяющееся при сгорании 3 кг нефти, можно рассчитать по формуле:

Qсум = mн * Qс

Подставим известные значения:

Qсум = 3 кг * 42000 Дж/кг

Qсум = 126000 Дж

Шаг 3: Сравним количество теплоты, необходимое для нагрева воды, и количество теплоты, выделяющееся при сгорании нефти.

• Q (для нагрева воды) = 69300000 Дж
• Qсум (при сгорании нефти) = 126000 Дж

Шаг 4: Сделаем вывод.

Мы видим, что количество теплоты, необходимое для нагрева воды до кипения, значительно больше, чем количество теплоты, выделяющееся при сгорании 3 кг нефти. Таким образом, огонь от 3 кг нефти не сможет довести до кипения 220 кг воды при температуре 25 °C.