Question

Сколько спирта надо сжечь чтобы изменить температуру воды массой 200 грамм на 20 градусов Цельсия, если вся теплота выделенная при горении спирта пойдёт на нагревание воды

Answer 1

По условиям количество теплоты, выделившееся при сгорании спирта = количеству теплоты, израсходованому на нагревание воды : Q1 = Q2, Q1 =c*m1*(t2 - t1) , Q2=q*m2 . ( c -улельная теплоемкость воды =4200Дж /кг*град, m1 - масса воды=2кг, t1 - начальная температура воды =14град, t2 - конечная температура воды =50град. , q - удельная теплота сгорания спирта =27*10^6Дж /кг, m2 - масса спирта. ) Подставим и выразим m2. c*m1*(t2 - t1) =q*m2 ,  

m2 = c*m1*(t2 - t1) / q . m2 = 4200*2*(50 - 14) / 27*10^6 =0,0112кг ( 11,2г)  

m2 = 11,2г.  

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать формулу теплового баланса:

Q = mcΔT

где Q - количество тепла, необходимое для нагрева воды; m - масса воды; c - удельная теплоемкость воды; ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды составляет около 4,18 Дж/(г*°C). Следовательно, чтобы нагреть 200 грамм воды на 20 градусов Цельсия, нужно:

Q = 200 г * 4,18 Дж/(г*°C) * 20 °C = 16720 Дж

Теплота сгорания спирта может быть различной в зависимости от типа спирта, но для расчета возьмем стандартную теплоту сгорания этилового спирта - 29,7 кДж/г. Следовательно, для получения 16720 Дж тепла надо сжечь:

m = Q / теплота сгорания спирта = 16720 Дж / 29,7 кДж/г = 0,563 г

Таким образом, для изменения температуры воды массой 200 грамм на 20 градусов Цельсия нужно сжечь около 0,563 грамма этилового спирта.