Question

Сколько керосина надо сжечь, чтобы 5 кг льда, взятого при - 40 градусов превратить в пар в цинковом ведре массой 500г? Даю 30 баллов.

Answer 1

Ответ:

82грамовв

07 градусов

Объяснение:

ратврвшлвовтуовольстстаоло

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать тепловой баланс. Процесс включает в себя несколько шагов:

1. Нагревание льда до 0°C: Сначала нам нужно нагреть лед от температуры -40°C до 0°C. Для этого используем уравнение теплообмена:

\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T, \]

где \( m \) - масса льда, \( c \) - удельная теплоемкость льда, \( \Delta T \) - изменение температуры.

Для льда \( c = 2.09 \ J/g°C \).

\[ Q_1 = 5 \ kg \cdot 2.09 \ J/g°C \cdot (0 - (-40) \ °C) \]

2. Плавление льда в воду: Теперь лед при 0°C нужно превратить в воду. Для этого используем уравнение теплоперехода:

\[ Q_2 = m \cdot L_f, \]

где \( L_f \) - удельная теплота плавления для льда (334 J/g).

\[ Q_2 = 5 \ kg \cdot 334 \ J/g \]

3. Нагревание воды до кипения: Теперь вода при 0°C должна нагреться до точки кипения (100°C). Используем ту же формулу, что и для льда, но теперь \( c \) будет удельной теплоемкостью воды (4.18 J/g°C).

\[ Q_3 = m \cdot c \cdot \Delta T, \]

\[ Q_3 = 5 \ kg \cdot 4.18 \ J/g°C \cdot (100 - 0) \ °C \]

4. Испарение воды в пар: Теперь вода при 100°C должна испариться в пар. Используем уравнение теплоперехода:

\[ Q_4 = m \cdot L_v, \]

где \( L_v \) - удельная теплота испарения воды (2260 J/g).

\[ Q_4 = 5 \ kg \cdot 2260 \ J/g \]

5. Нагрев пара до заданной температуры: Наконец, пар должен быть нагрет до заданной температуры. Используем ту же формулу, что и для воды и льда.

\[ Q_5 = m \cdot c \cdot \Delta T, \]

\[ Q_5 = 5 \ kg \cdot 2.09 \ J/g°C \cdot (T - 100) \ °C \]

Теперь мы можем сложить все эти тепловые эффекты:

\[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4 + Q_5 \]

Также известно, что керосин сгорает и выделяет тепло. Предположим, что весь керосин сгорает полностью и его удельная теплота сгорания \( Q_{\text{к}} \) равна 43 МДж/кг (43,000,000 J/kg).

Теперь мы можем использовать уравнение:

\[ Q_{\text{к}} \cdot m_{\text{к}} = Q_{\text{общ}} \]

где \( m_{\text{к}} \) - масса керосина.

Таким образом, мы можем решить уравнение относительно \( m_{\text{к}} \):

\[ m_{\text{к}} = \frac{Q_{\text{общ}}}{Q_{\text{к}}} \]

Подставляем значения и решаем уравнение. Помните о том, что единицы измерения должны быть согласованы (в данном случае, все массы в граммах, тепловые эффекты в джоулях).