Каков КПД горелки, если с помощью спиртовки он нагрел 400 г воды от 16°С до 71°С, сжигая при этом 10 г спирта? Известно, что c=4200 Дж/кг°С, а q=27-10° Дж/кг.

Физика 8 класс Тепловые явления КПД горелки нагрев воды спиртовка физика 8 класс расчет КПД теплоемкость воды сжигание спирта изменение температуры воды Новый

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) горелки, нам нужно сначала рассчитать количество теплоты, которое было передано воде, и затем количество теплоты, которое было получено от сжигания спирта. После этого мы сможем определить КПД.

Шаг 1: Рассчитаем количество теплоты, переданное воде.

Формула для расчета количества теплоты (Q), переданного воде, выглядит следующим образом:

Q = m * c * ΔT

• m - масса воды (в кг)
• c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг°С)
• ΔT - изменение температуры (в °С)

Теперь подставим известные значения:

• m = 400 г = 0,4 кг
• c = 4200 Дж/кг°С
• ΔT = 71°С - 16°С = 55°С

Теперь можем вычислить Q:

Q = 0,4 кг * 4200 Дж/кг°С * 55°С

Q = 0,4 * 4200 * 55 = 92400 Дж

Шаг 2: Рассчитаем количество теплоты, выделившееся при сжигании спирта.

Формула для расчета количества теплоты, выделившегося при сжигании спирта, выглядит следующим образом:

Q_спирта = m_спирта * q

• m_спирта - масса сожженного спирта (в кг)
• q - теплотворная способность спирта (27 * 10^6 Дж/кг)

Подставим известные значения:

• m_спирта = 10 г = 0,01 кг
• q = 27 * 10^6 Дж/кг = 27000000 Дж/кг

Теперь можем вычислить Q_спирта:

Q_спирта = 0,01 кг * 27000000 Дж/кг

Q_спирта = 270000 Дж

Шаг 3: Рассчитаем КПД горелки.

КПД (η) можно рассчитать по формуле:

η = (Q_полезное / Q_затраченное) * 100%

• Q_полезное - это количество теплоты, переданное воде (92400 Дж)
• Q_затраченное - это количество теплоты, выделившееся при сжигании спирта (270000 Дж)

Теперь подставим значения:

η = (92400 Дж / 270000 Дж) * 100%

η ≈ 34,22%

Ответ: КПД горелки составляет примерно 34,22%.