Яка кількість води, взятої при температурі 15°С, може бути нагріта до точки кипіння, використовуючи 10 г спирту

Для решения этой задачи нам необходимо использовать формулу для вычисления количества тепла:

\[ Q = mc\Delta T \]

Где:
- Q - количество тепла, вырабатываемое при сгорании 10 г спирта;
- m - масса воды, которую мы хотим нагреть;
- c - питомая теплоемкость воды;
- ΔT - изменение температуры. В этом случае это разница между температурой кипения воды и начальной температурой (100°C - 15°C).

Для начала, нужно вычислить количество выделенного тепла при сгорании 10 г спирта. Для этого умножим массу спирта на его питомую теплоту сгорания:

\[ Q_{\text{спирта}} = m_{\text{спирта}} \cdot q_{\text{спирта}} \]

где:
- \( m_{\text{спирта}} \) - масса спирта (10 г);
- \( q_{\text{спирта}} \) - питомая теплота сгорания спирта (26 МДж/кг).

\[ Q_{\text{спирта}} = 10 \, \text{г} \cdot 26 \, \text{МДж/кг} = 260 \, \text{МДж} \]

Теперь, зная количество выделенного тепла, мы можем определить количество тепла, которое может быть передано воде:

\[ Q_{\text{воды}} = Q_{\text{спирта}} \cdot \text{КД} \]

где:
- \( \text{КД} \) - коэффициент действия (30%).

\[ Q_{\text{воды}} = 260 \, \text{МДж} \cdot 0.3 = 78 \, \text{МДж} \]

Зная количество тепла \( Q_{\text{воды}} \), мы можем найти массу воды, используя формулу:

\[ Q_{\text{воды}} = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T \]

Разрешим эту формулу относительно \( m_{\text{воды}} \):

\[ m_{\text{воды}} = \frac{Q_{\text{воды}}}{c_{\text{воды}} \cdot \Delta T} \]

Подставим известные значения:

\[ m_{\text{воды}} = \frac{78 \, \text{МДж}}{4200 \, \text{Дж/кг°C} \cdot (100 - 15)°C} \]

Выполняя вычисления, получаем:

\[ m_{\text{воды}} \approx 0.19 \, \text{кг} \]

Таким образом, чтобы нагреть данное количество воды при температуре 15°C до точки кипения, потребуется примерно 0.19 кг воды.