Question

Сколько необходимо сжечь спирта , чтобы 2 кг льда взятого при температуре -5°©(Цельсия),расплавить и 1 кг полученной воды обратить в пар? КПД спиртовки 40%

Answer 1

80
$254552552y554).2 \leqslant 2$

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые физические константы и формулы.

1. Теплота плавления льда: q_1 = 334 кДж/кг.
2. Теплота испарения воды: q_2 = 2260 кДж/кг.
3. КПД спиртовки: КПД = 40% = 0.4.
4. Масса льда: m_1 = 2 кг.
5. Масса полученной воды: m_2 = 1 кг.

Сначала мы должны расплавить лед. Для этого нам понадобится энергия:

Q_1 = m_1 * q_1

Теперь у нас есть вода. Мы хотим превратить ее в пар, для чего нам понадобится дополнительная энергия:

Q_2 = m_2 * q_2

Всего энергия, которую нужно получить от сжигания спирта:

Q = Q_1 + Q_2

Согласно КПД, эта энергия должна составлять 40% от энергии, которая выделяется при сжигании спирта:

Q_сжигание = Q / КПД

Теплота сгорания спирта равна примерно 29,7 МДж/кг (для этого расчета я использовал среднее значение для этанола). Тогда масса спирта, которую необходимо сжечь, будет:

m_спирт = Q_сжигание / (теплота сгорания спирта)

Подставим значения в формулы:

Q_1 = 2 кг * 334 кДж/кг = 668 кДж Q_2 = 1 кг * 2260 кДж/кг = 2260 кДж

Q = 668 кДж + 2260 кДж = 2928 кДж

Q_сжигание = 2928 кДж / 0.4 = 7320 кДж

Теплота сгорания спирта = 29,7 МДж/кг = 29700 кДж/кг

m_спирт = 7320 кДж / 29700 кДж/кг ≈ 0,246 кг

Таким образом, необходимо сжечь примерно 0,246 кг спирта.