Question

Туристи зупинились на перепочинок біля струмка й вирішили приготувати чай. Яук кількість дров їм треба заготовити щоб закипятити 10кг води? Вода одержує 15%енергії,що виділяється під час повного згорання дров. Температура води в струмку дарівнює °15C.Питома теплоємність води Cв=4200ДЖ кг°C

Answer 1

Решение и объяснение на фотографиях.

Answer 2

Для того, щоб вода закипіла, її температура повинна досягти 100 °C. Це означає, що треба нагріти воду на 85 °C (100 °C - 15 °C).

Кількість енергії, яка потрібна, щоб нагріти 1 кг води на 1 °C, обчислюється за формулою Q = Cв * m * ΔT, де Cв - питома теплоємність води, m - маса води, ΔT - зміна температури. Для нашого випадку:

Q = 4200 Дж/кг * 10 кг * 85 °C = 3 570 000 Дж

Отже, щоб нагріти 10 кг води з 15 °C до 100 °C, потрібно 3 570 000 Дж енергії. Оскільки вода одержує 15% енергії, що виділяється під час повного згорання дров, то загальна кількість енергії, яку потрібно одержати з дров, щоб закип'ятити воду, становитиме:

E = 3 570 000 Дж / 0,15 = 23 800 000 Дж

Тепер потрібно визначити, скільки дров потрібно для одержання 23 800 000 Дж енергії. Питома енергія деревини зазвичай становить близько 16-20 МДж/кг (в залежності від виду деревини). Припустимо, що в нашому випадку вона дорівнює 18 МДж/кг.

Кількість дров, яка потрібна для одержання 23 800 000 Дж енергії, обчислюється за формулою:

m = E / pе

де pе - питома енергія деревини.

Отже,

m = 23 800 000 Дж / 18 МДж/кг ≈ 1,32 кг

Отже, необхідно заготовити близько 1,32 кг дров, щоб закип'ятити 10 кг води.