Какова масса сухих дров, если в процессе их сгорания выделяется такое количество теплоты, которое полностью используется для плавления 0,5 кг льда? Учитывайте, что температура льда составляет 0 °С, удельная теплота плавления льда равна 3,4⋅105Дж/кг, а удельная теплота сгорания сухих дров - 8,3МДж/кг. Пожалуйста, округлите ответ до сотых.
Raduzhnyy_Mir
Для решения данной задачи, нам понадобится использовать закон сохранения энергии. В процессе сгорания дров выделяется теплота, которая затем используется для плавления льда. Мы можем использовать формулу для расчета теплоты:
\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]
где \(Q\) - теплота (в джоулях), \(m\) - масса вещества (в килограммах), \(c\) - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия), \(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия).
В нашем случае, масса льда равна 0,5 кг. Удельная теплота плавления льда равна 3,4 ⋅ 10^5 Дж/кг. Так как лед плавится при температуре 0 °С, то изменение температуры равно 0 °C. Поэтому теплота, выделяющаяся в процессе сгорания дров, полностью используется для плавления льда.
Следовательно, мы можем записать уравнение:
\[m_{\text{дров}} \cdot c_{\text{дров}} = m_{\text{льда}} \cdot c_{\text{льда}}\]
Где \(m_{\text{дров}}\) - масса сухих дров, \(c_{\text{дров}}\) - удельная теплота сгорания дров, \(m_{\text{льда}}\) - масса льда, \(c_{\text{льда}}\) - удельная теплота плавления льда.
Мы знаем, что удельная теплота плавления льда равна 3,4 ⋅ 10^5 Дж/кг, а удельная теплота сгорания сухих дров равна 8,3 МДж/кг (1 МДж = 10^6 Дж).
Давайте решим уравнение:
\[m_{\text{дров}} \cdot 8,3 \cdot 10^6 = 0,5 \cdot 3,4 \cdot 10^5\]
Разделим обе части уравнения на \(8,3 \cdot 10^6\):
\[m_{\text{дров}} = \frac{0,5 \cdot 3,4 \cdot 10^5}{8,3 \cdot 10^6}\]
Упростим числитель:
\[m_{\text{дров}} = \frac{0,17 \cdot 10^6}{8,3 \cdot 10^6}\]
Используя правила умножения и деления степеней десятки:
\[m_{\text{дров}} = \frac{0,17}{8,3} \cdot 10^6 \cdot 10^{-6}\]
Подсчитаем выражение в числителе и округлим его до сотых:
\[m_{\text{дров}} = 0,02 \cdot 10^6 \cdot 10^{-6}\]
Сократим \(10^6\) в числителе и знаменателе:
\[m_{\text{дров}} = 0,02 \cdot 10^{-6}\]
Перепишем числовое значение в научной форме:
\[m_{\text{дров}} = 2 \cdot 10^{-8}\]
Таким образом, масса сухих дров составляет 2 ⋅ 10^(-8) кг, или 0,00000002 кг.
\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]
где \(Q\) - теплота (в джоулях), \(m\) - масса вещества (в килограммах), \(c\) - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия), \(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия).
В нашем случае, масса льда равна 0,5 кг. Удельная теплота плавления льда равна 3,4 ⋅ 10^5 Дж/кг. Так как лед плавится при температуре 0 °С, то изменение температуры равно 0 °C. Поэтому теплота, выделяющаяся в процессе сгорания дров, полностью используется для плавления льда.
Следовательно, мы можем записать уравнение:
\[m_{\text{дров}} \cdot c_{\text{дров}} = m_{\text{льда}} \cdot c_{\text{льда}}\]
Где \(m_{\text{дров}}\) - масса сухих дров, \(c_{\text{дров}}\) - удельная теплота сгорания дров, \(m_{\text{льда}}\) - масса льда, \(c_{\text{льда}}\) - удельная теплота плавления льда.
Мы знаем, что удельная теплота плавления льда равна 3,4 ⋅ 10^5 Дж/кг, а удельная теплота сгорания сухих дров равна 8,3 МДж/кг (1 МДж = 10^6 Дж).
Давайте решим уравнение:
\[m_{\text{дров}} \cdot 8,3 \cdot 10^6 = 0,5 \cdot 3,4 \cdot 10^5\]
Разделим обе части уравнения на \(8,3 \cdot 10^6\):
\[m_{\text{дров}} = \frac{0,5 \cdot 3,4 \cdot 10^5}{8,3 \cdot 10^6}\]
Упростим числитель:
\[m_{\text{дров}} = \frac{0,17 \cdot 10^6}{8,3 \cdot 10^6}\]
Используя правила умножения и деления степеней десятки:
\[m_{\text{дров}} = \frac{0,17}{8,3} \cdot 10^6 \cdot 10^{-6}\]
Подсчитаем выражение в числителе и округлим его до сотых:
\[m_{\text{дров}} = 0,02 \cdot 10^6 \cdot 10^{-6}\]
Сократим \(10^6\) в числителе и знаменателе:
\[m_{\text{дров}} = 0,02 \cdot 10^{-6}\]
Перепишем числовое значение в научной форме:
\[m_{\text{дров}} = 2 \cdot 10^{-8}\]
Таким образом, масса сухих дров составляет 2 ⋅ 10^(-8) кг, или 0,00000002 кг.
Знаешь ответ?