Какой объем воды с температурой t=20°C выделяет такое же количество теплоты при кристаллизации, как и при полном сгорании бензина массой m=1,0 кг?
Физика9 классТеплота сгорания и теплота кристаллизацииобъем водытемпература 20°Cтеплота кристаллизациисгорание бензинамасса бензина 1 кг
Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать, сколько теплоты выделяется при сгорании бензина и сколько теплоты выделяется при кристаллизации воды. Давайте разберем это шаг за шагом.
Шаг 1: Найдем количество теплоты, выделяемое при сгорании бензина.Согласно данным, теплота сгорания бензина составляет примерно 44 МДж/кг. Это значит, что при сгорании 1 кг бензина выделяется 44 МДж тепла.
Для 1,0 кг бензина количество выделяемой теплоты Q можно рассчитать следующим образом:
При кристаллизации воды выделяется теплота, известная как теплота кристаллизации. Для воды она составляет примерно 334 кДж/кг.
Шаг 3: Найдем массу воды, которая выделяет такое же количество теплоты.Мы знаем, что теплота, выделяемая при кристаллизации воды, рассчитывается по формуле:
Подставим известные значения:
Прежде чем продолжить, преобразуем 44 МДж в кДж:
Теперь подставим это значение в уравнение:
Теперь решим уравнение для массы воды:
Теперь, чтобы найти объем воды, воспользуемся формулой:
Плотность воды при температуре 20°C примерно равна 1000 кг/м³. Подставим значения:
Таким образом, объем воды, который выделяет такое же количество теплоты при кристаллизации, как и при полном сгорании 1,0 кг бензина, составляет примерно 0.13159 м³.