Какое количество воды при температуре 30°С можно нагреть до 90°С, используя энергию, выделяющуюся при сжигании 60 г керосина? Предполагаем, что вся энергия от горения керосина идет на нагрев воды.

1. Составьте уравнение теплового баланса.
2. Определите, сколько теплоты выделится при сжигании 60 г керосина (q= 46 МДж/кг).
3. Выразите и вычислите массу воды из уравнения теплового баланса (С воды = 4,2 кДж/(кг.°С)).

Физика 11 класс Тепловые явления количество воды температура 30°С температура 90°С энергия сжигания керосина уравнение теплового баланса теплота при сжигании масса воды теплоемкость воды Новый

Для решения задачи мы будем использовать уравнение теплового баланса и формулы для расчета выделяющейся теплоты при сжигании керосина и для нагрева воды.

Шаг 1: Определим количество теплоты, выделяющееся при сжигании керосина.

Из условия задачи известно, что теплотворная способность керосина составляет 46 МДж/кг. Мы можем рассчитать количество теплоты (Q), выделяющееся при сжигании 60 г керосина. Сначала преобразуем массу керосина в килограммы:

• 60 г = 0,060 кг

Теперь вычислим количество теплоты:

• Q = масса керосина * теплотворная способность = 0,060 кг * 46 МДж/кг = 2,76 МДж.

Таким образом, количество теплоты, выделяющееся при сжигании 60 г керосина, составляет 2,76 МДж.

Шаг 2: Составим уравнение теплового баланса.

Согласно принципу сохранения энергии, вся теплота, выделяющаяся при сжигании керосина, пойдет на нагрев воды. Уравнение теплового баланса можно записать следующим образом:

• Q = m * C * ΔT

Где:

• Q — количество теплоты, выделяющееся при сжигании керосина (2,76 МДж);
• m — масса воды (в кг);
• C — удельная теплоемкость воды (4,2 кДж/(кг.°С));
• ΔT — изменение температуры воды (90°С - 30°С = 60°С).

Шаг 3: Подставим известные значения в уравнение.

Сначала преобразуем 2,76 МДж в кДж:

• 2,76 МДж = 2760 кДж.

Теперь подставим значения в уравнение:

• 2760 кДж = m * 4,2 кДж/(кг.°С) * 60°С.

Шаг 4: Найдем массу воды (m).

Перепишем уравнение для нахождения массы воды:

• m = 2760 кДж / (4,2 кДж/(кг.°С) * 60°С).

Теперь вычислим массу:

• m = 2760 / (4,2 * 60) = 2760 / 252 = 10,95 кг.

Итак, количество воды, которое можно нагреть до 90°С, составляет примерно 10,95 кг.