Какой объем воды можно нагреть от 20 °С до 70 °C, используя тепло, полученное при сжигании 0,25 л бензина? Предположим, что вся теплота, выделившаяся при сгорании бензина, используется для нагрева воды. Удельная теплота сгорания бензина составляет 46 МДж/кг.
Физика 11 класс Теплота и теплосодержание объем воды нагрев воды тепло сжигание бензина удельная теплота сгорания физика 11 класс расчет тепла температура воды энергия от сгорания физические задачи
Для решения этой задачи нам нужно пройти несколько шагов. Начнем с того, что мы должны найти, сколько тепла выделяется при сгорании 0,25 л бензина, а затем использовать это количество тепла для вычисления объема воды, который можно нагреть.
Шаг 1: Найдем массу бензинаСначала необходимо узнать, сколько весит 0,25 литра бензина. Плотность бензина обычно составляет примерно 0,74 кг/л. Таким образом, масса бензина будет:
Теперь мы можем использовать удельную теплоту сгорания бензина, чтобы найти общее количество теплоты:
Теперь нам нужно рассчитать, сколько тепла требуется для нагрева определенного объема воды от 20 °C до 70 °C. Для этого используем формулу:
где:
В нашем случае:
Теперь мы можем выразить массу воды через количество теплоты:
Переведем 8,51 МДж в Джоули:
Теперь у нас есть уравнение:
Перепишем его для нахождения массы воды:
Теперь, зная массу воды, мы можем найти ее объем, используя плотность воды, которая составляет примерно 1 кг/л:
Ответ: Объем воды, который можно нагреть от 20 °C до 70 °C, составляет примерно 40,7 литров.