Дано:

• Масса воды: 2 кг
• Начальная температура воды: 14°C
• Конечная температура воды: 27°C
• Удельная теплота сгорания спирта: 27-10 Дж/кг
• Удельная теплоемкость воды: 4200 Дж/кг°C

Вопрос:

• Какое количество спирта потребуется для нагревания указанного объема воды?

Физика Колледж Тепловые явления количество спирта нагревание воды удельная теплоёмкость физика 12 класс теплообмен температура воды масса воды расчет энергии Новый

Чтобы определить, какое количество спирта потребуется для нагревания 2 кг воды с 14°C до 27°C, нам нужно выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Найти количество теплоты, необходимое для нагрева воды.

Количество теплоты (Q), необходимое для нагрева воды, можно рассчитать по формуле:

Q = m * c * ΔT

• m - масса воды (в нашем случае 2 кг)
• c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг°C)
• ΔT - изменение температуры (конечная температура - начальная температура)

Теперь подставим известные значения:

• ΔT = 27°C - 14°C = 13°C
• Q = 2 кг * 4200 Дж/кг°C * 13°C

Теперь вычислим Q:

• Q = 2 * 4200 * 13 = 109200 Дж

Шаг 2: Найти количество спирта, необходимое для получения этого количества теплоты.

Чтобы нагреть воду, мы будем использовать спирт. Количество теплоты, выделяющееся при сгорании спирта, рассчитывается по формуле:

Q = m_spir * q

• m_spir - масса спирта
• q - удельная теплота сгорания спирта (27-10 Дж/кг, что равно 17 Дж/кг)

Мы знаем, что Q = 109200 Дж, и подставим это значение в уравнение:

109200 Дж = m_spir * 17 Дж/кг

Шаг 3: Найти массу спирта.

Теперь мы можем выразить массу спирта:

m_spir = 109200 Дж / 17 Дж/кг

Вычислим массу спирта:

• m_spir = 6423,53 кг

Таким образом, для нагревания 2 кг воды с 14°C до 27°C потребуется примерно 6423,53 кг спирта.