40г шамамен шығарылған спирт түрінен, ПӘК-80%-ке сәйкес көпіршік тең өлшемдердегі спиртті қанша суды 20°С-тан

Хорошо, давайте решим данную задачу по шагам. Задача заключается в определении количества воды, необходимого для охлаждения 40 г спирта до температуры 20°C.

Для решения данной задачи мы будем использовать формулу для количества теплоты \( q = mc\Delta T \), где:

\( q \) - количество теплоты,
\( m \) - масса вещества,
\( c \) - удельная теплоемкость,
\( \Delta T \) - изменение температуры.

Известно, что удельная теплоемкость спирта (по таблице) равна \( C = 4200 \, Дж/кг \).

Для начала, найдем количество теплоты, необходимое для охлаждения 40 г спирта. Массу спирта \( m \) можно считать равной 40 г, так как это значение уже дано в задании.

\[ q = mc\Delta T \]

Здесь у нас есть начальная температура спирта, но нет конечной температуры, поэтому для удобства будем рассматривать изменение температуры.

Допустим, что температура спирта изначально была 100°C (это значение можно выбрать произвольно).

Теперь найдем изменение температуры. Для этого вычтем конечную температуру из начальной: \( \Delta T = T_1 - T_2 = 100°C - 20°C = 80°C \).

Теперь можем рассчитать количество теплоты:

\[ q = mc\Delta T = 40 \, г \times 4200 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C} \times 80°C \]

После выполнения расчетов получаем:

\[ q = 1344 \times 10^6 \, Дж \]

Теперь, когда у нас есть количество теплоты, необходимое для охлаждения 40 г спирта, мы можем рассчитать количество воды, необходимое для охлаждения этого количества теплоты.

Используем формулу \( q = mc\Delta T \) для воды:

\[ 1344 \times 10^6 \, Дж = mc\Delta T \]

Теперь найдем удельную теплоемкость воды. Для воды удельная теплоемкость равна \( c = 4200 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C} \) (это значение также дано в задании).

Так как мы не знаем массу воды, обозначим ее как \( m_{воды} \), а изменение температуры \( \Delta T_{воды} \) будем считать равным изменению температуры спирта, то есть \( \Delta T_{воды} = 80°C \).

Теперь можем рассчитать массу воды:

\[ 1344 \times 10^6 \, Дж = m_{воды} \times 4200 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C} \times 80°C \]

Исключим \( m_{воды} \):

\[ m_{воды} = \frac{1344 \times 10^6 \, Дж}{4200 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C} \times 80°C} \]

После выполнения расчетов получаем:

\[ m_{воды} = 4 \, кг \]

Итак, чтобы охладить 40 г спирта до температуры 20°C, необходимо использовать 4 кг воды.

Надеюсь, ответ понятен школьнику. Если возникли еще вопросы, буду рад помочь!