До какой температуры нагреется 2 кг воды при сжигании 10 г спирта, если вся выделившаяся при сгорании топлива идет на нагревание воды? Начальная температура воды 20 градусов.

Физика 8 класс Тепловые явления температура воды нагрев воды сжигание спирта выделение тепла физика 8 класс расчет температуры теплообмен начальная температура воды Новый

Для решения этой задачи, нам нужно использовать закон сохранения энергии. Мы будем считать, что вся энергия, выделяющаяся при сгорании спирта, идет на нагревание воды. Давайте разберем шаги решения:

1. Определим теплоту, выделяющуюся при сгорании спирта.
2. Сначала найдем теплоту сгорания спирта. Теплота сгорания этилового спирта (C2H5OH) составляет примерно 30 МДж/кг.
3. Поскольку у нас 10 г спирта, переведем это значение в килограммы: 10 г = 0.01 кг.
4. Теперь рассчитаем теплоту, выделяющуюся при сгорании 10 г спирта:
5. Q = m * L, где Q - выделившаяся теплота, m - масса спирта, L - теплота сгорания.
6. Q = 0.01 кг * 30,000,000 Дж/кг = 300,000 Дж.
7. Рассчитаем, сколько теплоты нужно для нагрева воды.
8. Используем формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева воды:
9. Q = m * c * ΔT, где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (примерно 4200 Дж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры.
10. У нас есть 2 кг воды, начальная температура 20°C, и мы хотим найти конечную температуру (T). Изменение температуры будет равно (T - 20°C).
11. Подставляем известные значения в формулу:
12. 300,000 Дж = 2 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * (T - 20°C).
13. Решим уравнение для T.
14. 300,000 = 8400 * (T - 20).
15. Теперь делим обе стороны на 8400:
16. T - 20 = 300,000 / 8400.
17. T - 20 ≈ 35.71.
18. Теперь добавим 20 к обеим сторонам:
19. T ≈ 35.71 + 20 = 55.71°C.

Ответ: Вода нагреется до примерно 55.71°C.