Question

Визначте максимальну масу води з початковою температурою 20 °с, яку можна перетворити на пару з температурою 100 °с за рахунок теплоти, що виділиться внаслідок повного згоряння 10 г бензину. втрати енергії не враховуйте.​

Answer 1

Дано: L=2.3*10⁶ Дж/кг, m₁=10 грамм, q=46*10⁶ Дж/кг

СИ: m₁=0,01 кг

Найти: m₂

Решение:

Q₁=Q₂

Q₁=qm₁=46*10⁶*0,01=0.46*10⁶ Дж

Q₂=сm₂(t₂-t₁)+Lm₂

460000=4200*m*80+2300000*m

m(336000+2300000)=460000

2636000m=460000

m≈0.2

Ответ: 200 грамм

Answer 2

Для визначення максимальної маси води, яку можна перетворити на пару з початковою температурою 20 °C до температури 100 °C за рахунок теплоти, що виділиться внаслідок повного згоряння 10 г бензину, ми можемо використовувати закон збереження енергії.

Спочатку визначимо теплоту згоряння бензину. Зазвичай, для цього використовують теплоту згоряння бензину в масових одиницях, наприклад, кілокалоріях на грам бензину.

Припустимо, що теплота згоряння бензину дорівнює 45 кілокалорій на грам. Тепер розрахуємо теплову енергію, яку можна отримати внаслідок згоряння 10 г бензину:

Теплота = маса бензину (г) × теплота згоряння бензину (кілокалорії/г) Теплота = 10 г × 45 кілокалорій/г = 450 кілокалорій

Тепер ми можемо використовувати теплову енергію, щоб нагріти воду з початковою температурою 20 °C до температури 100 °C. Для цього ми використовуємо специфічну теплоємність води, яка дорівнює близько 1 кілокалорії на грам на кожен градус Цельсія.

Теплоємність води = 1 кілокалорія/г/°C

Тепер обчислимо різницю у температурі: ΔT = температура кінцева - температура початкова = 100 °C - 20 °C = 80 °C

Тепер ми можемо визначити масу води, яку можна нагріти до 100 °C за допомогою отриманої теплової енергії:

Маса води = Теплова енергія (кілокалорії) / (Теплоємність води (кілокалорії/г/°C) × ΔT) Маса води = 450 кілокалорій / (1 кілокалорія/г/°C × 80 °C) = 5.625 грамів

Отже, максимальна маса води, яку можна перетворити на пару з початковою температурою 20 °C до температури 100 °C за рахунок теплоти, що виділиться внаслідок повного згоряння 10 г бензину, дорівнює приблизно 5.625 грамів.