Сколько граммов воды нагрели на спиртовке с 15 градусов до 75 градусов, используя 5 граммов спирта? Какое количество

Для решения этой задачи, нам понадобится знание о теплоте, передаваемой от одного вещества к другому.

Для начала, нам необходимо рассчитать количество теплоты, которое было поглощено водой при нагревании. Для этого мы можем использовать формулу:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

Где:
\(Q\) - количество поглощенной теплоты,
\(m\) - масса вещества,
\(c\) - удельная теплоемкость вещества,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Для воды удельная теплоемкость \(c\) составляет около 4,18 Дж/г°C.

Итак, давайте рассчитаем количество поглощенной теплоты:

\[Q = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T_{\text{воды}}\]

Масса воды \(m_{\text{воды}}\) составляет неизвестное значение, но мы можем найти его, используя пропорцию:

\(\dfrac{m_{\text{воды}}}{m_{\text{спирта}}} = \dfrac{\Delta T_{\text{воды}}}{\Delta T_{\text{спирта}}}\)

\(\dfrac{m_{\text{воды}}}{5 \, \text{г}} = \dfrac{75 \, \text{градусов} - 15 \, \text{градусов}}{100 \, \text{градусов}}\)

Решим эту пропорцию и найдем массу воды:

\(m_{\text{воды}} = \dfrac{5 \, \text{г} \times (75 \, \text{градусов} - 15 \, \text{градусов})}{100 \, \text{градусов}}\)

Получаем:

\(m_{\text{воды}} = 3 \, \text{г}\)

Теперь подставим значения в формулу для расчета теплоты:

\(Q = 3 \, \text{г} \times 4,18 \, \text{Дж/г°C} \times (75 \, \text{градусов} - 15 \, \text{градусов})\)

Выполняем вычисления:

\(Q = 3 \, \text{г} \times 4,18 \, \text{Дж/г°C} \times 60 \, \text{градусов}\)

\(Q = 753,6 \, \text{Дж}\)

Таким образом, количество теплоты, поглощенное водой при нагревании, составляет 753,6 Дж.

Теперь рассчитаем количество теплоты, переданное окружающей среде. В данной задаче мы нагреваем только воду и спирт, следовательно, количество теплоты, переданное окружающей среде, будет равно общей поглощенной теплоте минус количество теплоты, которое поглотил спирт:

\(Q_{\text{окружающая среда}} = Q - Q_{\text{спирт}}\)

Чтобы рассчитать количество теплоты, которое поглотил спирт, мы можем использовать следующую формулу:

\(Q_{\text{спирт}} = m_{\text{спирта}} \cdot c_{\text{спирта}} \cdot \Delta T_{\text{спирта}}\)

Удельная теплоемкость спирта \(c_{\text{спирта}}\) составляет около 2,5 Дж/г°C.

Подставляем значения и рассчитываем:

\(Q_{\text{спирт}} = 5 \, \text{г} \times 2,5 \, \text{Дж/г°C} \times (75 \, \text{градусов} - 15 \, \text{градусов})\)

Выполняем вычисления:

\(Q_{\text{спирт}} = 5 \, \text{г} \times 2,5 \, \text{Дж/г°C} \times 60 \, \text{градусов}\)

\(Q_{\text{спирт}} = 750 \, \text{Дж}\)

Теперь рассчитаем количество теплоты, переданное окружающей среде:

\(Q_{\text{окружающая среда}} = 753,6 \, \text{Дж} - 750 \, \text{Дж}\)

\(Q_{\text{окружающая среда}} = 3,6 \, \text{Дж}\)