Какое количество воды можно нагреть на 58 градусов Цельсия, если полностью сгорит 42 грамма спирта (удельная теплоёмкость = 4200 Дж/кг×к, теплота сгорания = 2,9×10^7 Дж/кг)?
Mihaylovich
Для решения задачи, связанной с нагреванием воды, мы можем использовать уравнение сохранения теплоты. В данном случае количество теплоты, выделяемое при сгорании спирта, должно быть равным количеству теплоты, необходимому для нагревания воды на заданную температуру.
Для начала, найдем количество теплоты \( Q \), выделяемое при сгорании 42 грамм спирта. Используем формулу:
\[ Q = m \cdot Q_{spirta} \]
где \( m \) - масса спирта и \( Q_{spirta} \) - теплота сгорания спирта.
Подставив значения и рассчитав, получим:
\[ Q = 42 \, \text{г} \times 2,9 \times 10^7 \, \text{Дж/кг} = 1,218 \times 10^9 \, \text{Дж} \]
Теперь нам нужно найти массу воды, которую можно нагреть на заданную температуру. Для этого мы воспользуемся формулой:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где \( m \) - масса воды, \( c \) - удельная теплоёмкость воды, \( \Delta T \) - изменение температуры.
Мы знаем, что изменение температуры \( \Delta T = 58 \) градусов Цельсия, а удельная теплоёмкость воды \( c = 4200 \, \text{Дж/кг} \times \text{к} \).
Подставив значения и рассчитав, найдем массу воды:
\[ 1,218 \times 10^9 \, \text{Дж} = m \times 4200 \, \text{Дж/кг} \times 58 \, \text{градусов} \]
Для перевода градусов Цельсия в килограммы мы можем воспользоваться плотностью воды \( \rho = 1000 \, \text{кг/м}^3 \). Таким образом, масса воды будет равна:
\[ m = \frac{1,218 \times 10^9 \, \text{Дж}}{4200 \, \text{Дж/кг} \times 58 \, \text{градусов} / (1000 \, \text{кг/м}^3)} \]
Для начала, найдем количество теплоты \( Q \), выделяемое при сгорании 42 грамм спирта. Используем формулу:
\[ Q = m \cdot Q_{spirta} \]
где \( m \) - масса спирта и \( Q_{spirta} \) - теплота сгорания спирта.
Подставив значения и рассчитав, получим:
\[ Q = 42 \, \text{г} \times 2,9 \times 10^7 \, \text{Дж/кг} = 1,218 \times 10^9 \, \text{Дж} \]
Теперь нам нужно найти массу воды, которую можно нагреть на заданную температуру. Для этого мы воспользуемся формулой:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где \( m \) - масса воды, \( c \) - удельная теплоёмкость воды, \( \Delta T \) - изменение температуры.
Мы знаем, что изменение температуры \( \Delta T = 58 \) градусов Цельсия, а удельная теплоёмкость воды \( c = 4200 \, \text{Дж/кг} \times \text{к} \).
Подставив значения и рассчитав, найдем массу воды:
\[ 1,218 \times 10^9 \, \text{Дж} = m \times 4200 \, \text{Дж/кг} \times 58 \, \text{градусов} \]
Для перевода градусов Цельсия в килограммы мы можем воспользоваться плотностью воды \( \rho = 1000 \, \text{кг/м}^3 \). Таким образом, масса воды будет равна:
\[ m = \frac{1,218 \times 10^9 \, \text{Дж}}{4200 \, \text{Дж/кг} \times 58 \, \text{градусов} / (1000 \, \text{кг/м}^3)} \]
Знаешь ответ?