Question

На сколько градусов нагреется вода массой 20кг если считать что вся энергия выделяемая при сгорании 200г каменного угля пошла на нагревание воды? Q=2,7*10⁷Дж/кг, с=4200Дж/кг °С​

Answer 1

Ответ:

Нагреется на 64.3 градуса

Объяснение:

Кол-во теплоты при сгорании: Q=qm

Кол-во теплоты при нагревании: Q=cm∆t

По условию они равны, подставляем:

0.2х2.7х10⁷=4200х20х∆t

5400000=84000x∆t

∆t=64.3°C

Answer 2

Чтобы рассчитать изменение температуры воды при нагревании, можно воспользоваться формулой теплового баланса:

\[ Q = mc\Delta T \]

где: - \( Q \) - тепловая энергия (Дж), - \( m \) - масса вещества (кг), - \( c \) - удельная теплоемкость вещества (Дж/кг °C), - \( \Delta T \) - изменение температуры (°C).

У вас дано: - \( Q = 2,7 \times 10^7 \) Дж/кг, - \( c = 4200 \) Дж/кг °C, - \( m = 20 \) кг.

Сначала найдем тепловую энергию, выделенную при сгорании каменного угля:

\[ Q_{\text{уголь}} = m_{\text{уголь}} \cdot Q \]

где \( m_{\text{уголь}} \) - масса угля. В данном случае \( m_{\text{уголь}} = 0.2 \) кг (200 г).

\[ Q_{\text{уголь}} = 0.2 \, \text{кг} \cdot 2,7 \times 10^7 \, \text{Дж/кг} \]

\[ Q_{\text{уголь}} = 5,4 \times 10^6 \, \text{Дж} \]

Теперь используем формулу теплового баланса для воды:

\[ Q_{\text{вода}} = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T \]

где \( m_{\text{вода}} \) - масса воды, \( c_{\text{воды}} \) - удельная теплоемкость воды.

\[ Q_{\text{вода}} = 20 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг °C} \cdot \Delta T \]

Теперь уравняем энергию, выделенную при сгорании угля, с энергией, используемой для нагрева воды:

\[ Q_{\text{уголь}} = Q_{\text{вода}} \]

\[ 5,4 \times 10^6 \, \text{Дж} = 20 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг °C} \cdot \Delta T \]

Теперь решим уравнение относительно \( \Delta T \):

\[ \Delta T = \frac{5,4 \times 10^6 \, \text{Дж}}{20 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг °C}} \]

\[ \Delta T \approx 32,14 \, \text{°C} \]

Таким образом, температура воды увеличится примерно на 32,14 градуса при сгорании 200 г каменного угля.