Какую долю от энергии, выделяющейся при сгорании спирта, можно считать непроизводительно затраченной, если эта энергия использовалась для нагревания воды массой 0,18 кг с температуры 18°C до 96°C? Известно, что при этом было сожжено 7,5 мл спирта, удельная теплота сгорания которого составляет 27,0 МДж/кг, а удельная теплоемкость воды равна 4,2*10^3 Дж/кг*°C.
Chudesnyy_Korol
Для решения этой задачи нам необходимо использовать две формулы: формулу для вычисления выделяющейся энергии при сгорании спирта и формулу для вычисления количества тепла, необходимого для нагревания воды.
Первым делом найдем выделяющуюся энергию при сгорании спирта. Для этого воспользуемся формулой:
\[ Q = m \cdot q \]
где \( Q \) - выделяющаяся энергия при сгорании, \( m \) - масса спирта, \( q \) - удельная теплота сгорания спирта.
Подставим известные значения:
\[ Q = 7.5 \, \text{мл} \cdot 27.0 \, \text{МДж/кг} \]
Теперь вычислим массу спирта. Для этого воспользуемся плотностью спирта, которая равна примерно 0.79 г/мл:
\[ m = 7.5 \, \text{мл} \cdot 0.79 \, \text{г/мл} \]
Преобразуем граммы в килограммы:
\[ m = 7.5 \times 0.79 \times 10^{-3} \, \text{кг} \]
Теперь мы можем подставить значение массы спирта в формулу для выделяющейся энергии:
\[ Q = 7.5 \times 0.79 \times 10^{-3} \, \text{кг} \cdot 27.0 \, \text{МДж/кг} \]
Рассчитаем значение \( Q \) и округлим его до двух знаков после запятой.
Теперь найдем количество тепла, необходимого для нагревания воды. Для этого воспользуемся формулой:
\[ Q_{\text{воды}} = m_{\text{воды}} \cdot c \cdot \Delta T \]
где \( Q_{\text{воды}} \) - количество тепла, необходимое для нагревания воды, \( m_{\text{воды}} \) - масса воды, \( c \) - удельная теплоемкость воды, \( \Delta T \) - изменение температуры.
Подставим известные значения:
\[ Q_{\text{воды}} = 0.18 \, \text{кг} \cdot 4.2 \times 10^3 \, \text{Дж/кг*°C} \cdot (96 - 18) \, \text{°C} \]
Вычислим \( Q_{\text{воды}} \) и округлим его до двух знаков после запятой.
Наконец, чтобы найти долю непроизводительно затраченной энергии, нам нужно разделить количество выделяющейся энергии на количество тепла, необходимого для нагревания воды:
\[ \text{Доля} = \frac{Q}{Q_{\text{воды}}} \]
Округлим значение доли до двух знаков после запятой.
Таким образом, мы можем решить задачу о доле непроизводительно затраченной энергии при сгорании спирта.
Первым делом найдем выделяющуюся энергию при сгорании спирта. Для этого воспользуемся формулой:
\[ Q = m \cdot q \]
где \( Q \) - выделяющаяся энергия при сгорании, \( m \) - масса спирта, \( q \) - удельная теплота сгорания спирта.
Подставим известные значения:
\[ Q = 7.5 \, \text{мл} \cdot 27.0 \, \text{МДж/кг} \]
Теперь вычислим массу спирта. Для этого воспользуемся плотностью спирта, которая равна примерно 0.79 г/мл:
\[ m = 7.5 \, \text{мл} \cdot 0.79 \, \text{г/мл} \]
Преобразуем граммы в килограммы:
\[ m = 7.5 \times 0.79 \times 10^{-3} \, \text{кг} \]
Теперь мы можем подставить значение массы спирта в формулу для выделяющейся энергии:
\[ Q = 7.5 \times 0.79 \times 10^{-3} \, \text{кг} \cdot 27.0 \, \text{МДж/кг} \]
Рассчитаем значение \( Q \) и округлим его до двух знаков после запятой.
Теперь найдем количество тепла, необходимого для нагревания воды. Для этого воспользуемся формулой:
\[ Q_{\text{воды}} = m_{\text{воды}} \cdot c \cdot \Delta T \]
где \( Q_{\text{воды}} \) - количество тепла, необходимое для нагревания воды, \( m_{\text{воды}} \) - масса воды, \( c \) - удельная теплоемкость воды, \( \Delta T \) - изменение температуры.
Подставим известные значения:
\[ Q_{\text{воды}} = 0.18 \, \text{кг} \cdot 4.2 \times 10^3 \, \text{Дж/кг*°C} \cdot (96 - 18) \, \text{°C} \]
Вычислим \( Q_{\text{воды}} \) и округлим его до двух знаков после запятой.
Наконец, чтобы найти долю непроизводительно затраченной энергии, нам нужно разделить количество выделяющейся энергии на количество тепла, необходимого для нагревания воды:
\[ \text{Доля} = \frac{Q}{Q_{\text{воды}}} \]
Округлим значение доли до двух знаков после запятой.
Таким образом, мы можем решить задачу о доле непроизводительно затраченной энергии при сгорании спирта.
Знаешь ответ?