Какой объем воды, взятой при 10 градусах, можно нагреть до 60 градусов Цельсия, сжигая 30 граммов спирта? Учтите

Чтобы решить эту задачу, нужно использовать формулу, которая связывает количество теплоты Q, выделяемой при горении спирта, с массой вещества m и изменением его температуры ΔT. Формула имеет вид:

$$Q=c\cdot m\cdot \Delta T$$

Где Q - количество теплоты (энергия, выделяемая при горении), m - масса вещества (спирта), ΔT - изменение температуры и c - удельная теплоемкость воды.

В данной задаче нам известна масса спирта (m = 30 г), изменение температуры (ΔT = 60 - 10 = 50 градусов Цельсия), а также надо найти количество теплоты (Q).

Теперь найдем удельную теплоемкость воды (c). Удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г·°C). Это означает, что для нагревания одного грамма воды на один градус Цельсия требуется 4,18 Дж энергии.

Теперь, вставив все значения в формулу, мы можем рассчитать количество выделяемой энергии (теплоты) при горении спирта:

$$Q=c\cdot m\cdot \Delta T$$

$$Q=4,18\frac{Дж}{г·°C}\cdot 30г\cdot 50°C$$

Рассчитываем:

$$Q=6270Дж$$

Таким образом, при сжигании 30 граммов спирта можно выделить 6270 Дж энергии, которая будет использована для нагрева воды.

Теперь давайте рассчитаем объем воды, который можно нагреть с помощью этой энергии. Для этого нам понадобится узнать удельную теплоемкость воды (c), которую мы уже нашли (4,18 Дж/(г · °C)).

Формула для расчета количества теплоты (Q), выделенной при нагреве воды, связывает ее с массой m воды и изменением ее температуры ΔT:

$$Q=c\cdot m\cdot \Delta T$$

Значение количества теплоты Q у нас уже известно (6270 Дж), а изменение температуры ΔT - это разница между начальной (10 градусов Цельсия) и конечной (60 градусов Цельсия) температурами нагреваемой воды.

Мы должны найти массу воды (m), для которой будет выделено такое количество энергии.

Теперь вставим все в формулу:

$$6270Дж=4,18\frac{Дж}{г·°C}\cdot m\cdot (60градусовЦельсия-10градусовЦельсия)$$

Рассчитываем:

$$6270Дж=4,18\frac{Дж}{г·°C}\cdot m\cdot 50градусовЦельсия$$

Давайте найдем m:

$$m=\frac{6270Дж}{4,18\frac{Дж}{г·°C}\cdot 50градусовЦельсия}$$

$$m=\frac{6270Дж}{209градусовЦельсия}$$

Вычисляем:

$$m\approx 30г$$

Таким образом, чтобы нагреть 30 граммов воды с 10 градусов Цельсия до 60 градусов Цельсия, нам понадобится 30 граммов спирта.