Question

Сколько надо сжечь спирта, чтобы нагреть 300 г воды от 20°С до 100°С, если считать, что на нагревание пошло 30% всего тепла, отданного спиртовкой? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·°С), удельная теплота сгорания спирта 27·106 Дж/кг.

Answer 1

Только приблизительный расчёт. 
Спирты бывают разные. 
Теплоемкость воды зависит от температуры. 
КПД не указан. Спирт сжигать надо ПОЛНОСТЬЮ. 
Температура воды не выше +71 град. Цельсия. 
Если взять при +99 град. Ц, то на 29 градусов поднять температуру замучаетесь ;)) 

Берём КПД 100%, температура меньше +71 град. Цельсия, давление 1 стандартная атмосфера. Спирт - этанол. 
с (воды) примерно 4200 Дж/кг*К 
Q этанола 27 000 000 Дж/кг (без учета теплоты испарения) . 

Формулы уже дали. 
Подставляем, получаем 0,00902(2) кг, приблизительно 9 граммулек.. . 

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество тепла, необходимое для нагрева 300 г воды от 20°С до 100°С; m - масса воды (300 г); c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·°С)); ΔT - изменение температуры воды (100°С - 20°С = 80°С).

Сначала найдем количество тепла, необходимое для нагрева всей воды:

Q1 = m * c * ΔT = 0.3 кг * 4200 Дж/(кг·°С) * 80 °С = 10080 Дж.

Затем найдем количество тепла, отданного спиртовкой для нагрева воды на 80°С:

Q2 = Q1 / 0.3 * 0.7 = 10080 Дж / 0.3 * 0.7 = 33600 Дж.

Здесь мы используем то, что 30% тепла, отданного спиртовкой, пошло на нагрев воды, а оставшиеся 70% (100% - 30%) ушли на нагрев самой спиртовки.

Наконец, найдем количество спирта, необходимое для выделения такого количества тепла:

m_спирта = Q2 / Q_спирта = 33600 Дж / (27·106 Дж/кг) ≈ 0,00124 кг.

Таким образом, для нагрева 300 г воды от 20°С до 100°С и учитывая, что на нагревание пошло 30% всего тепла, отданного спиртовкой, необходимо сжечь около 1,24 г спирта.