Сколько спирта необходимо, чтобы довести до кипения 200 г воды, которая изначально имеет температуру 25 градусов, если предположить, что вся теплота, выделяющаяся при сгорании спирта, будет использоваться для нагрева воды?

Физика 8 класс Теплопередача и калориметрия количество спирта кипение воды нагрев воды теплота сгорания физика 8 класс расчет температуры спирт и вода термодинамика теплообмен Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать закон сохранения энергии, а именно понять, сколько теплоты необходимо для нагрева воды до её точки кипения, и затем рассчитать, сколько спирта для этого потребуется.

Шаг 1: Рассчитаем, сколько теплоты необходимо для нагрева воды.

• Начальная температура воды (T1) = 25 градусов Цельсия
• Конечная температура воды (T2) = 100 градусов Цельсия (температура кипения)
• Масса воды (m) = 200 г = 0,2 кг
• Удельная теплоемкость воды (c) = 4200 Дж/(кг·°C)

Формула для расчета теплоты (Q), необходимой для нагрева воды, выглядит так:

Q = m * c * (T2 - T1)

Подставим известные значения:

• Q = 0,2 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * (100°C - 25°C)
• Q = 0,2 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 75°C
• Q = 0,2 * 4200 * 75
• Q = 63000 Дж

Таким образом, для нагрева 200 г воды от 25 до 100 градусов необходимо 63000 Дж теплоты.

Шаг 2: Рассчитаем, сколько спирта нужно для получения этой теплоты.

• Теплота сгорания этилового спирта (Qсгорания) = 6000 кДж/кг = 6000000 Дж/кг

Теперь мы можем найти массу спирта (m_спирта), необходимую для получения 63000 Дж, используя формулу:

Q = m_спирта * Qсгорания

Отсюда масса спирта будет равна:

m_спирта = Q / Qсгорания

Подставим известные значения:

• m_спирта = 63000 Дж / 6000000 Дж/кг
• m_спирта = 0,0105 кг

Таким образом, для нагрева 200 г воды от 25 до 100 градусов необходимо примерно 0,0105 кг, или 10,5 г спирта.

Ответ: Для доведения до кипения 200 г воды, имеющей температуру 25 градусов, необходимо примерно 10,5 г спирта.