Question

Какую массу керосина необходимо сжечь, чтобы 50 л воды нагреть от 20° С до кипения, если вся энергия топлива идёт на нагревание? Какой объём воды можно нагреть на 60° С, если считать, что всё количество теплоты, выделяемое при сгорании каменного угля массой 210 г, пойдет на нагревание воды?

Answer 1

Ответ:

1)Дано:

m1=50л = 50кг

t1=20°C

t2=100°C

q керосина = 4,6 * 10 ^ 7

c (воды)  = 4200 дж/ кг

с (керосина) = 46МДж/кг

Найти:

m 2 керосина -?

Решение:

Q=q*m

m=Q/q

Q=c*m1*(t2-t1)

Q=4200*50*(100-20)=16800000Дж=16.8МДж

m2= 16,8/4,6 * 10 ^ 7= 36 кг

Ответ: 36 кг

2) Дано:

∆t= 60 C

m каменного угля= 0,21 кг

q каменного угля=2,8*10^7 Дж/кг

c воды=4200 Дж/кг*С

p воды=1000 кг/м³

V воды - ?

Решение

V=m/p

m воды=Q /  c∆t

Q=mq

Q= 0,21 кг * 2,8*10^7 Дж/кг= 5880000 Дж

m воды=5880000 Дж /4200 Дж/кг*С * 20 С  = 28000 г = 28 кг

V= 28 кг/1000 кг/м³= 0,028 м³

Ответ: 0,028 м³

Answer 2

Для решения этих задач, нам понадобится использовать формулу теплового баланса:

$Q = mc\Delta T$

где:

• $Q$ - количество теплоты (энергии), выделяемое при сгорании топлива (в джоулях или калориях),
• $m$ - масса вещества (в данном случае, топлива или воды, в килограммах или граммах),
• $c$ - удельная теплоемкость вещества (в дж/(г°C) или кал/(г°C)),
• $\Delta T$ - изменение температуры (в °C).

Для воды удельная теплоемкость $c$ составляет приблизительно 4.18 Дж/(г°C).

1. Нагрев воды от 20°C до кипения: Изменение температуры: $\Delta T = 100°C - 20°C = 80°C$ Масса воды: $m = 50$ л $= 50000$ г (перевод из литров в граммы) Теплота $Q$ будет равна: $Q = mc\Delta T = 50000 \, \text{г} \times 4.18 \, \text{Дж/(г°C)} \times 80°C$

2. Нагрев воды на 60°C при использовании энергии от сгорания каменного угля: Для начала нам понадобится вычислить теплоту сгорания 210 г каменного угля. Поскольку вся энергия идет на нагревание воды, то теплота сгорания угля будет равна теплоте, выделяемой при нагревании воды на 60°C.

Изменение температуры: $\Delta T = 60°C$ Масса воды: $m = ?$ (что нам нужно найти) Теплота $Q$ будет равна: $Q = mc\Delta T = 210 \, \text{г} \times 4.18 \, \text{Дж/(г°C)} \times 60°C$

Решив эти уравнения, мы сможем найти количество теплоты и массу воды для каждой из задач.