Какова масса воды, которая нагревается на 50° при сжигании 60 г каменного угля? Считать, что вся энергия, выделенная при сгорании угля, пойдет на нагревание воды.

Физика 8 класс Теплообмен масса воды нагрев воды сжигание угля энергия сгорания физика 8 класс температура воды каменный уголь расчет массы закон сохранения энергии теплообмен Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии и формулу для вычисления тепла, которое передается веществу. Начнем с того, что определим, какая энергия выделяется при сгорании 60 г каменного угля.

Шаг 1: Найдем теплотворную способность каменного угля.

Теплотворная способность каменного угля составляет примерно 29,3 МДж/кг. Это значит, что при сгорании 1 кг угля выделяется 29,3 МДж энергии.

Шаг 2: Переведем массу угля в килограммы.

• 60 г = 0,06 кг

Шаг 3: Рассчитаем количество выделяемой энергии.

Используем формулу:

Энергия (Q) = масса угля (m) * теплотворная способность (q).

Подставим значения:

Q = 0,06 кг * 29,3 МДж/кг = 1,758 МДж.

Шаг 4: Найдем массу воды, которая нагревается.

Для этого используем формулу для тепла, необходимого для нагрева воды:

Q = m * c * ΔT,

где:

• Q - количество теплоты (в Джоулях),
• m - масса воды (в кг),
• c - удельная теплоемкость воды (4,18 кДж/(кг·°C)),
• ΔT - изменение температуры (в °C).

Поскольку мы работаем с Джоулями, переведем удельную теплоемкость воды в Джоули:

c = 4,18 кДж/(кг·°C) = 4180 Дж/(кг·°C).

Теперь у нас есть все необходимые данные, чтобы найти массу воды:

1,758 МДж = 1,758 * 10^6 Дж.

Подставляем в формулу:

1,758 * 10^6 = m * 4180 * 50.

Шаг 5: Решим уравнение для m.

m = (1,758 * 10^6) / (4180 * 50).

Теперь посчитаем:

m = (1,758 * 10^6) / 209000 = 8,41 кг.

Ответ: Масса воды, которая нагревается на 50°, составляет примерно 8,41 кг.