Какова масса воды, которую можно нагреть от 20 до 100 градусов, если при сжигании природного газа выделяется 84 г тепла, и предполагается, что вся эта теплота используется для нагревания воды?

Физика 8 класс Тепловые явления масса воды нагрев воды температура воды сжигание природного газа теплота физика 8 класс расчет массы Энергия нагревание теплообмен Новый

Дано:

• Масса природного газа, который сжигается, выделяет 84 г тепла.
• Температура воды, которую мы хотим нагреть: начальная - 20°C, конечная - 100°C.
• Удельная теплоемкость воды: c1 = 4200 Дж/(кг·°C).

Найти:

• Массу воды (m1), которую можно нагреть.

Решение:

Для решения задачи воспользуемся уравнением теплового баланса. Мы можем записать, что теплота, выделяемая при сжигании газа (Q2), равна теплоте, необходимой для нагрева воды (Q1). То есть:

Q1 = Q2

Теперь выписываем формулы для теплоты:

• Q1 = c1 * m1 * (t2 - t1), где:
• c1 – удельная теплоемкость воды,
• m1 – масса воды, которую мы ищем,
• t2 – конечная температура (100°C),
• t1 – начальная температура (20°C).
• Q2 = q2 * m2, где:
• q2 – количество тепла, выделяемого при сжигании (в нашем случае это 84 г = 0,084 кг),
• m2 – масса природного газа.

Теперь подставим известные величины в уравнение:

c1 * m1 * (t2 - t1) = q2 * m2

Подставляем значения:

4200 * m1 * (100 - 20) = 4,4 * 10^7 * 0,084

Теперь упростим уравнение:

4200 * m1 * 80 = 4,4 * 10^7 * 0,084

Затем найдем m1:

m1 = (4,4 * 10^7 * 0,084) / (4200 * (100 - 20))

Теперь подставим значения и посчитаем:

m1 = (4.4 * 10^7 * 0.084) / (4200 * 80)

После вычислений, мы получаем, что:

m1 = 11 кг.

Ответ: Масса воды, которую можно нагреть от 20 до 100 градусов, составляет 11 кг.