Question

На сколько градусов Цельсия нагреются 3 кг воды, если вся теплота, выделилась в случае полного сгорания 10 г спирта, пошла на ее нагрев?

Answer 1

Дано:
$m_v=3kg$
$m_c=10g=0,01kg$
$q_c=27*10^6 \frac{Dg}{kg}$
$C_v=4200 \frac{Dg}{kg*^oC}$
$-----$
Δ $t^o-?$

Решение:
$Q_1=Q_2$
$C_vm_v$Δ $t^o=q_cm_c$ ⇒ Δ $t^o= \frac{q_cm_c}{C_vm_v}$
Δ $t^o= \frac{27*10^6 \frac{Dg}{kg}*0,01kg }{4200 \frac{Dg}{kg*^oC}*3kg } =21,5^oC$

Ответ: Δ $t^o=21,5^oC$  

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится узнать количество выделившейся теплоты при сгорании 10 г спирта.

Энергия, выделяющаяся при сгорании 1 г спирта, называется теплотой сгорания и обычно указывается в джоулях (Дж) или килокалориях (ккал). Теплота сгорания этилового спирта (спирта, который чаще всего используется в химических расчетах) составляет около 30 кДж/г или 7,2 ккал/г.

Теплота, выделяемая при сгорании 10 г спирта, будет равна 10 г * 30 кДж/г = 300 кДж.

Теперь мы можем использовать формулу для расчета изменения температуры воды:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Масса воды равна 3 кг, а удельная теплоемкость воды составляет около 4,18 кДж/(кг * °C).

Подставим значения в формулу и найдем ΔT:

300 кДж = 3 кг * 4,18 кДж/(кг * °C) * ΔT.

Раскрывая единицы измерения, получим:

300000 Дж = 3000 г * 4,18 Дж/(г * °C) * ΔT.

Сокращая граммы и Джоули, получим:

300 = 4,18 * ΔT.

ΔT = 300 / 4,18 ≈ 71,77 °C.

Таким образом, температура 3 кг воды повысится примерно на 71,77 градусов Цельсия при полном сгорании 10 г спирта.