Какую массу воды можно нагреть, если энергия, выделившаяся при сгорании керосина массой 300 г, используется для нагрева воды от 20°С до 90°С? Известно, что 1 кг керосина выделяет 46 МДж энергии, а теплоемкость воды составляет 4,2 кДж/кг·°С.

Физика 9 класс Тепловые явления масса воды нагрев воды энергия керосина теплоемкость воды физика 9 класс Новый

Для решения задачи нам нужно определить, сколько энергии выделится при сгорании 300 г керосина, а затем использовать эту энергию для расчета массы воды, которую можно нагреть от 20°С до 90°С.

Шаг 1: Рассчитаем энергию, выделяющуюся при сгорании керосина.

Из условия задачи известно, что 1 кг керосина выделяет 46 МДж энергии. Поскольку у нас есть 300 г керосина, сначала переведем массу в килограммы:

• 300 г = 0,3 кг

Теперь рассчитаем энергию, выделяющуюся при сгорании 0,3 кг керосина:

• Энергия = масса * энергия на 1 кг = 0,3 кг * 46 МДж = 13,8 МДж

Шаг 2: Переведем энергию в кДж.

Поскольку теплоемкость воды дана в кДж, преобразуем 13,8 МДж в кДж:

• 13,8 МДж = 13800 кДж

Шаг 3: Рассчитаем, сколько энергии нужно для нагрева воды.

Теперь нам нужно рассчитать количество энергии, необходимое для нагрева воды. Формула для расчета энергии, необходимой для нагрева вещества, выглядит так:

• Q = m * c * ΔT

где:

• Q - количество энергии (в кДж),
• m - масса воды (в кг),
• c - теплоемкость воды (4,2 кДж/кг·°С),
• ΔT - изменение температуры (в °С).

Изменение температуры можно рассчитать как:

• ΔT = Tконечная - Тначальная = 90°С - 20°С = 70°С

Шаг 4: Подставим известные значения в формулу и найдем массу воды.

Теперь подставим все известные значения в формулу:

• 13800 кДж = m * 4,2 кДж/кг·°С * 70°С

Теперь решим это уравнение относительно массы воды (m):

• m = 13800 кДж / (4,2 кДж/кг·°С * 70°С)

Сначала вычислим произведение в знаменателе:

• 4,2 * 70 = 294 кДж/кг

Теперь подставим это значение в уравнение:

• m = 13800 кДж / 294 кДж/кг ≈ 46,94 кг

Ответ:

Таким образом, массу воды, которую можно нагреть от 20°С до 90°С, составляет примерно 46,94 кг.