Сколько керосина нужно сжечь, чтобы изменить температуру воды массой 1,5 кг от 20 до 80°С, если на её нагревание уйдёт половина энергии, полученной в результате сжигания керосина?

Физика 10 класс Теплообмен керосин температура воды нагревание Энергия физика расчет масса изменение температуры сжигание теплообмен Новый

Для решения этой задачи нам нужно сначала рассчитать количество энергии, необходимое для нагрева воды, а затем определить, сколько керосина нужно сжечь для получения этой энергии.

Шаг 1: Рассчитаем количество энергии, необходимое для нагрева воды.

Формула для расчета количества теплоты (Q), необходимого для нагрева вещества, выглядит следующим образом:

Q = m * c * ΔT

• m - масса вещества (в данном случае воды),
• c - удельная теплоемкость вещества (для воды c = 4,18 Дж/(кг·°C)),
• ΔT - изменение температуры (в данном случае ΔT = 80°С - 20°С = 60°С).

Теперь подставим известные значения:

• m = 1,5 кг,
• c = 4,18 Дж/(кг·°C),
• ΔT = 60°С.

Подставляем значения в формулу:

Q = 1,5 кг * 4,18 Дж/(кг·°C) * 60°С.

Теперь произведем вычисления:

Q = 1,5 * 4,18 * 60 = 376,2 Дж.

Шаг 2: Определим количество энергии, получаемое от сжигания керосина.

Согласно условию задачи, половина энергии, полученной от сжигания керосина, будет использована для нагрева воды. Значит, для нагрева воды нам потребуется:

Q_керосин = 2 * Q = 2 * 376,2 Дж = 752,4 Дж.

Шаг 3: Рассчитаем, сколько керосина нужно сжечь.

Энергия, выделяющаяся при сжигании керосина, составляет примерно 42 МДж/кг (или 42000000 Дж/кг). Теперь мы можем найти массу керосина (m_керосин), необходимую для получения 752,4 Дж:

m_керосин = Q_керосин / (энергия на кг керосина).

Подставляем значения:

m_керосин = 752,4 Дж / 42000000 Дж/кг.

Теперь произведем вычисления:

m_керосин = 752,4 / 42000000 ≈ 0,0000179 кг.

Чтобы преобразовать в более удобные единицы, умножим на 1000, чтобы получить массу в граммах:

m_керосин ≈ 0,0179 г.

Ответ: Для нагрева 1,5 кг воды от 20 до 80°С нужно сжечь примерно 0,0179 грамма керосина.