Question

Сучасні спиртові горілки для туризму мають ккд близько 50%. Скільки спирту бкло спалено якщо турист нагрів 0,45 л води від 20°С до кипіння? Срочно пжжжж​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

η = 50% = 0.5раз

V = 0,45 л води  при плотности в 1000 кг/м^3.  m1 =  0.45 кг

t1= 20°С

t2= 100°С

q = 27*10^6 Дж/кг

с = 4200 Дж / кг*К

m = ?

η = Q1 / Q2 = (c*m1*(t2 - t1)) / m*q

m = (c*m1*(t2 - t1)) / (η*q) = (4200*0.45*(100-20)) / (0.5*27*10^6)=

= 11.2*10^-3 кг = 11,2 г.

Answer 2

Для розв'язання цього завдання використаємо тепловий баланс. Тепло, необхідне для підігріву води до кипіння, дорівнює теплу, яке виділяється під час згорання спирту.

Формула теплового балансу виглядає так:

\[ Q = mc\Delta T \]

де: - \( Q \) - теплова енергія (в джоулях), - \( m \) - маса речовини (в кількості води), - \( c \) - теплоємність речовини (води), - \( \Delta T \) - зміна температури.

Спершу, знайдемо масу води:

\[ m = V\rho \]

де: - \( V \) - об'єм води, - \( \rho \) - густина води.

За умовами задачі, \( V = 0.45 \, \text{л} \) і \( \rho \) для води приблизно \( 1 \, \text{г/см}^3 \).

\[ m = 0.45 \, \text{л} \times 1 \, \text{г/см}^3 \times 1000 \, \text{см}^3/\text{л} = 450 \, \text{г} \]

Тепер розрахуємо зміну температури:

\[ \Delta T = T_{\text{кіпіння}} - T_{\text{початкова}} \]

де: - \( T_{\text{кіпіння}} = 100^\circ\text{C} \) (температура кипіння води), - \( T_{\text{початкова}} = 20^\circ\text{C} \) (початкова температура води).

\[ \Delta T = 100^\circ\text{C} - 20^\circ\text{C} = 80^\circ\text{C} \]

Тепер використаємо формулу теплового балансу для знаходження теплової енергії:

\[ Q = mc\Delta T \]

Значення теплоємності води \( c \) приблизно \( 4.18 \, \text{J/g}^\circ\text{C} \).

\[ Q = 450 \, \text{г} \times 4.18 \, \text{J/g}^\circ\text{C} \times 80^\circ\text{C} = 150,480 \, \text{J} \]

Тепер давайте переведемо це значення в кількість спирту, який було б спалено.

Припустимо, що ККД (коефіцієнт корисної дії) спиртової горілки дорівнює 50%, що означає, що половина випущеної енергії використовується для підігріву води, а інша половина йде "втратами" (в тому числі на розігрів самого спирту та різні тепловтрати).

\[ Q_{\text{використана}} = 0.5 \times Q \]

\[ Q_{\text{використана}} = 0.5 \times 150,480 \, \text{J} = 75,240 \, \text{J} \]

Тепер переведемо цю теплову енергію в масу спирту. Енергія, яку видає один грам спирту при згоранні, приблизно \( 29 \, \text{kJ/g} \).

\[ \text{Маса спирту} = \frac{Q_{\text{використана}}}{\text{Енергія на один грам спирту}} \]

\[ \text{Маса спирту} = \frac{75,240 \, \text{J}}{29,000 \, \text{J/g}} \]

\[ \text{Маса спирту} \approx 2.59 \, \text{г} \]

Отже, приблизно 2.59 г спирту було б спалено, щоб підігріти 0.45 л води від 20°C до кипіння. Будь ласка, зауважте, що це лише оцінка, а реальні значення можуть варіюватися в залежності від конкретних умов та характеристик горілки.