Question

Для величайшего открытия ученому с мировым именем нужно нагреть на спиртовке 3 кг воды, так что бы ее t изменилась 80* завхоз выделил на этот эксперемент 50г спирта. сможет ли он совершить открытие сразу или ему прийдется писать заявку на спирт считать, что вся энергия спирта идет на нагрев воды.

Answer 1

Если потери не считать  и забыть, что спиртовка дает тепло медленно, (мощность оч. мала), и пока она дает тепло, вода теряет его всеми видами передачи тепла, то

Q1=c*m1*Δt - тепло для воды

Q2=q*m2 - тепло от спиртовки

Q1=4200 * 3 * 80=1 008 000 Дж=100,8 * 10⁴Дж

Q2=q*m2=27*10⁶ * 0,05=27*5*10⁴=135*10⁴Дж

Q2>Q1

Ответ: сможет.

Но это нереально.

Есть даже задача в Лукашике. Можно ли вскипятить ведерко с водой на спиртовке? Нет!!!

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте вначале рассмотрим, сколько тепла требуется, чтобы нагреть 3 кг (3000 г) воды на 80°C. Для этого мы можем использовать формулу теплообмена:

Q = m * c * ΔT,

где:

• Q - количество тепла (в джоулях),
• m - масса вещества (в граммах),
• c - удельная теплоёмкость (в джоулях на грамм-градус Цельсия),
• ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Удельная теплоёмкость воды составляет около 4.18 дж/г°C.

Q = 3000 г * 4.18 дж/г°C * 80°C = 1002240 дж.

Теперь давайте посмотрим, сколько тепла может выделять 50 г спирта. Предположим, что весь спирт сгорает полностью, а его теплота сгорания составляет около 30 дж/г. Тогда тепло, выделяющееся при сгорании 50 г спирта:

Q_спирт = 50 г * 30 дж/г = 1500 дж.

Как мы видим, количество тепла, выделяющегося при сгорании 50 г спирта, значительно меньше, чем требуется для нагрева 3 кг воды. Таким образом, ученому не хватит спирта для достижения величайшего открытия, и ему придется писать заявку на дополнительное количество спирта или использовать другие источники энергии.