Для решения этих задач нам понадобятся некоторые физические формулы и данные.

Задача 1: Сколько керосина нужно сжечь, чтобы нагреть свинцовую деталь массой 0,5 кг от 22 до 300°С?

1. Определим, сколько тепла необходимо для нагрева свинцовой детали. Для этого используем формулу:

Q = mcΔT

• где Q - количество теплоты (Дж),
• m - масса детали (кг),
• c - удельная теплоемкость свинца (Дж/(кг·°C)),
• ΔT - изменение температуры (°C).

2. Удельная теплоемкость свинца составляет примерно 128 Дж/(кг·°C).

3. Подставим известные значения в формулу:

• m = 0,5 кг,
• c = 128 Дж/(кг·°C),
• ΔT = 300 - 22 = 278°С.

4. Теперь рассчитаем Q:

Q = 0,5 * 128 * 278 = 17792 Дж.

5. Теперь нужно узнать, сколько керосина нужно сжечь для получения этого количества энергии. Удельная теплота сгорания керосина составляет примерно 42 МДж/кг (или 42000000 Дж/кг).

6. Используем формулу для расчета массы керосина:

m_керосина = Q / (удельная теплота сгорания керосина)

7. Подставим значения:

m_керосина = 17792 / 42000000 ≈ 0,000423 кг.

Таким образом, для нагрева свинцовой детали от 22 до 300°С нужно сжечь примерно 0,423 г керосина.

Задача 2: На сколько изменится температура воды массой 200 г, если вся энергия, выделяющаяся при сгорании 3 г спирта, пойдет на ее нагревание?

1. Сначала найдем количество теплоты, выделяющейся при сгорании спирта. Удельная теплота сгорания этанола (спирта) составляет примерно 30 МДж/кг (или 30000000 Дж/кг).

2. Рассчитаем количество теплоты, выделяющееся при сгорании 3 г спирта:

Q = m * (удельная теплота сгорания спирта)

• m = 3 г = 0,003 кг.

3. Подставим значения:

Q = 0,003 * 30000000 = 90000 Дж.

4. Теперь используем эту энергию для нагрева воды. Для этого снова используем формулу Q = mcΔT, но теперь для воды.

• m = 0,2 кг (200 г),
• c = 4200 Дж/(кг·°C) - удельная теплоемкость воды.

5. Подставим значения в уравнение:

90000 = 0,2 * 4200 * ΔT.

6. Решим уравнение относительно ΔT:

ΔT = 90000 / (0,2 * 4200) = 90000 / 840 = 107,14 °C.

Таким образом, температура воды изменится на 107,14 °C, если вся энергия, выделяющаяся при сгорании 3 г спирта, пойдет на ее нагревание.