Яка є максимальна кількість води з початковою температурою 20 °C, яку можна перетворити на пар з температурою

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать уравнение теплового баланса. Тепловой баланс гласит, что количество теплоты, полученной от горения бензина равно количеству теплоты, которое требуется для нагрева воды.

Сначала рассчитаем количество теплоты, полученной при сгорании 10 г бензина. Для этого мы будем использовать химическую энергию сгорания бензина, которая составляет около 45 кДж/г.

Теплота, выделяемая при сгорании бензина, можно вычислить, умножив массу бензина на химическую энергию сгорания:

\[Q_1 = m \cdot E\]

где
\(Q_1\) - количество выделенной теплоты,
\(m\) - масса бензина,
\(E\) - химическая энергия сгорания бензина.

Подставляя значения, получим:

\[Q_1 = 10 \, \text{г} \cdot 45 \, \text{кДж/г}\]

Теперь, чтобы рассчитать максимальное количество воды, которое можно нагреть, нам понадобится узнать количество теплоты, которое требуется для нагрева воды от 20 °C до 100 °C.

Формула для вычисления количества теплоты, требуемого для нагрева воды, дана следующим образом:

\[Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T\]

где
\(Q_2\) - количество теплоты, требуемое для нагрева воды,
\(m\) - масса воды,
\(c\) - удельная теплоемкость воды,
\(\Delta T\) - изменение температуры воды.

Для воды мы будем использовать следующие значения:
удельная теплоемкость воды \(c = 4.18 \, \text{Дж/(г°С)}\) (в пределах погрешности) и изменение температуры \(\Delta T = 100-20 = 80 °C\).

Подставляя значения, получим:

\[Q_2 = m \cdot 4.18 \, \text{Дж/(г°С)} \cdot 80 °C\]

Теперь мы можем определить максимальное количество воды, которое можно нагреть, используя количество теплоты от сгорания бензина:

\[Q_1 = Q_2\]
\[10 \, \text{г} \cdot 45 \, \text{кДж/г} = m \cdot 4.18 \, \text{Дж/(г°С)} \cdot 80 °C\]

Решая эту уравнение относительно \(m\), получаем:

\[m = \frac{10 \, \text{г} \cdot 45 \, \text{кДж/г}}{4.18 \, \text{Дж/(г°С)} \cdot 80 °C}\]

Рассчитав это уравнение, мы найдем максимальное количество воды, которое можно нагреть с использованием заданного количества бензина. Пожалуйста, выполните необходимые вычисления.