Сколько граммов воды можно нагреть на спиртовке на 30°C, если сжечь в ней 21 грамм спирта?

Физика 11 класс Тепловые явления нагрев воды спиртовка сжигание спирта физика 11 класс теплоемкость воды расчет температуры количество спирта энергия сгорания физические задачи термодинамика Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии и некоторые физические свойства спирта и воды.

В первую очередь, давайте определим, сколько энергии выделяется при сжигании спирта. Для этого нам понадобится знать теплоту сгорания спирта. Обычно для этилового спирта (C2H5OH) теплота сгорания составляет примерно 30 МДж/кг, или 30 000 Дж/кг.

Теперь мы можем рассчитать, сколько энергии выделится при сжигании 21 грамма спирта:

1. Переведем массу спирта в килограммы: 21 г = 0,021 кг.
2. Теперь умножим массу спирта на его теплоту сгорания:

Q = m * L, где:

• Q - выделившаяся энергия (в Джоулях),
• m - масса спирта (в кг),
• L - теплота сгорания спирта (30 000 Дж/кг).

Подставим значения:

Q = 0,021 кг * 30 000 Дж/кг = 630 Дж.

Теперь мы знаем, что при сжигании 21 грамма спирта выделяется 630 Дж энергии.

Далее, нам нужно определить, сколько воды можно нагреть на эту энергию. Для этого используем формулу для расчета тепла, необходимого для нагрева воды:

Q = m * c * ΔT, где:

• Q - количество теплоты (в Джоулях),
• m - масса воды (в кг),
• c - удельная теплоемкость воды (примерно 4200 Дж/(кг·°C)),
• ΔT - изменение температуры (в °C).

В нашем случае ΔT = 30°C. Теперь мы можем выразить массу воды:

m = Q / (c * ΔT)

Подставляем известные значения:

m = 630 Дж / (4200 Дж/(кг·°C) * 30°C)

Теперь вычислим массу:

m = 630 / (4200 * 30) = 630 / 126000 = 0,005 kg.

Переведем массу воды в граммы:

0,005 kg = 5 г.

Таким образом, мы можем нагреть 5 граммов воды на 30°C, сжигая 21 грамм спирта.