Question

Сколько килограмм спирта надо сжечь для того чтобы 1 кг воды при 20 градусов нагреть до кипения и 100г испарить? При этом лишь 40% энергии затрачивается на нагревание и кипение воды. С дано и решением, пожалуйста

Answer 1

Ответ:

cm₁(t₂-t₁) + Lm₂ = ηqm, отсюда выразить m

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно учесть тепло, необходимое для нагрева воды до кипения, кипения воды и испарения воды, а также учесть, что только 40% энергии затрачивается на нагревание и кипение воды, а остальные 60% идут на испарение.

Для начала, давайте определим тепло, необходимое для нагрева 1 кг воды до кипения при 20 градусах Цельсия. Для этого мы можем использовать уравнение:

Q1 = m * c * ΔT,

где: Q1 - тепло, необходимое для нагрева, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Масса воды m = 1 кг, ΔT = (100°C - 20°C) = 80°C.

Удельная теплоемкость воды c составляет приблизительно 4.18 Дж/(г°C).

Тепло для нагрева до кипения: Q1 = 1 кг * 4.18 Дж/(г°C) * 80°C = 3344 Дж.

Теперь учтем, что только 40% этой энергии идет на нагрев и кипение, поэтому нужно найти тепло для кипения:

Q2 = 0.4 * Q1 = 0.4 * 3344 Дж = 1337.6 Дж.

Тепло для испарения: Q3 = 60% от Q1 = 0.6 * 3344 Дж = 2006.4 Дж.

Теперь мы можем определить, сколько энергии потребуется для всего процесса (нагрев, кипение и испарение):

Q_total = Q2 + Q3 = 1337.6 Дж + 2006.4 Дж = 3344 Дж.

Чтобы найти количество этилового спирта, которое нам нужно сжечь, чтобы получить эту энергию, используем удельную теплоту сгорания этанола (этилового спирта), которая составляет примерно 30,6 кДж/г (килоджоулей на грамм):

Масса спирта (в граммах) = Q_total / (30.6 кДж/г) = 3344 Дж / (30.6 кДж/г) ≈ 109.2 г.

Итак, нам потребуется примерно 109.2 г (около 0.1092 кг) этанола (этилового спирта), чтобы нагреть 1 кг воды до кипения при 20 градусах и испарить 100 г воды, учитывая, что только 40% энергии затрачивается на нагрев и кипение воды.