Question

сколько необходимо сжечь торфа чтобы 3кг льда взятого при температуре -15°С превратить в воду и довести до кипения. КПД спиртовки 35%​

Answer 1

Ответ:

2 литра

Объяснение:

я так написала по тому что торф очень сильно кипит

Answer 2

Для того чтобы рассчитать количество торфа, необходимого для превращения 3 кг льда при температуре -15°C в воду и доведения ее до кипения, давайте проведем несколько шагов.

1. Сначала рассчитаем теплоту, необходимую для нагрева льда от -15°C до 0°C. \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \] где \( m \) - масса льда (3 кг), \( c \) - удельная теплоемкость льда (приблизительно 2.09 Дж/(г°C)), \( \Delta T \) - изменение температуры.

\[ Q_1 = 3 \, \text{кг} \cdot 2.09 \, \text{Дж/(г°C)} \cdot (0 - (-15)°C) \]

\[ Q_1 = 3 \, \text{кг} \cdot 2.09 \, \text{Дж/(г°C)} \cdot 15°C \]

\[ Q_1 = 94.05 \, \text{кДж} \]

2. Затем рассчитаем теплоту, необходимую для плавления льда при 0°C. \[ Q_2 = m \cdot L_f \] где \( L_f \) - удельная теплота плавления льда (приблизительно 334 Дж/г).

\[ Q_2 = 3 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{Дж/г} \]

\[ Q_2 = 1002 \, \text{кДж} \]

3. Теперь рассчитаем теплоту, необходимую для нагрева воды от 0°C до точки кипения (100°C). \[ Q_3 = m \cdot c \cdot \Delta T \] где \( m \) - масса воды (3 кг), \( c \) - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4.18 Дж/(г°C)), \( \Delta T \) - изменение температуры.

\[ Q_3 = 3 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \text{Дж/(г°C)} \cdot (100 - 0)°C \]

\[ Q_3 = 3 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \text{Дж/(г°C)} \cdot 100°C \]

\[ Q_3 = 1254 \, \text{кДж} \]

4. Теперь учтем, что КПД спиртовки составляет 35%. Это означает, что только 35% энергии, выделенной при сжигании торфа, будет использовано для нагрева воды. Поэтому общая теплота, которую необходимо получить от сжигания торфа, равна: \[ Q_{\text{общ}} = \frac{Q_1 + Q_2 + Q_3}{\text{КПД}} \]

\[ Q_{\text{общ}} = \frac{94.05 \, \text{кДж} + 1002 \, \text{кДж} + 1254 \, \text{кДж}}{0.35} \]

\[ Q_{\text{общ}} \approx 5326.57 \, \text{кДж} \]

5. Теплота, выделяемая при сжигании торфа, может быть выражена как: \[ Q_{\text{торф}} = m_{\text{торф}} \cdot Q_{\text{уд}} \] где \( m_{\text{торф}} \) - масса торфа, \( Q_{\text{уд}} \) - теплота сгорания торфа (примерно 15 МДж/кг).

Теперь найдем массу торфа: \[ m_{\text{торф}} = \frac{Q_{\text{общ}}}{Q_{\text{уд}}} \]

\[ m_{\text{торф}} = \frac{5326.57 \, \text{кДж}}{15 \, \text{МДж/кг}} \]

\[ m_{\text{торф}} \approx 0.355 \, \text{кг} \]

Таким образом, для превращения 3 кг льда при температуре -15°C в воду и доведения ее до кипения при использовании спиртовки с КПД 35%, необходимо примерно 0.355 кг торфа.