Question

Сколько дров нужно сжечь, чтобы на костре довести до кипения алюминиевый чайник с 5 литрами воды? Масса чайника 0,3 кг, начальная температура чайника с водой 100 С?

Answer 1

Ответ:

вода

2- дрова

V1 = 50 л = 50*10^-3 м3

p1= 10^3 кг/м3 - плотность воды -из учебника

c1 = 4200 (Дж/кг*С) -из учебника

q2 = 10^7 Дж/кг - из учебника

t1 = 10 C

t2 =100 C

КПД = 25% (0,25)

найти

m2

решение

КПД = Q1/Q2 = c1m1(t2-t1)/q2m2

m2 = c1m1(t2-t1)/(q2*КПД) =c1*V1*p1*(t2-t1)/(q2*КПД)

m2 = 4200*50*10^-3*10^3*(100-10)/(10^7*0.25)= 7,56 кг

ответ 7,56 кг

Answer 2

Для решения этой задачи нам потребуется использовать уравнение теплопередачи:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество теплоты, необходимое для нагрева чайника с водой до кипения m - масса вещества, которое мы нагреваем (в данном случае чайник с водой) c - удельная теплоемкость вещества (удельная теплоемкость воды) ΔT - изменение температуры (разница между начальной и конечной температурой)

Давайте вычислим Q для этой задачи.

1. Масса воды в чайнике: 5 литров воды = 5000 г (поскольку 1 литр = 1000 г).
2. Масса чайника с водой: 0,3 кг.
3. Удельная теплоемкость воды (c) приближенно составляет около 4,18 Дж/(г°C).
4. Начальная температура чайника с водой: 100°C.
5. Температура, до которой нужно нагреть воду для закипания: 100°C (так как вода кипит при 100°C).

Теперь мы можем вычислить количество теплоты (Q):

Q = (масса воды + масса чайника) * удельная теплоемкость воды * ΔT Q = (5000 г + 300 г) * 4,18 Дж/(г°C) * (100°C - 100°C) Q = 5300 г * 4,18 Дж/(г°C) * 0°C Q = 0 Дж

Результат составляет 0 Дж, что означает, что нам не потребуется сжигать дрова для нагрева чайника с уже кипящей водой до той же температуры. Вода в чайнике уже находится при температуре кипения, поэтому никакой дополнительной теплоты не требуется.