Question

Какую массу воды можно нагреть от температуры 30 градусов Цельсия до кипения за счёт тепла полученного от угля массой 5кг​

Answer 1

Ответ:

шесть килограмм надеюсь правильно

Answer 2

Для решения этой задачи, нам понадобится учитывать теплоемкость воды и количество тепла, которое может выделить уголь. Формула для вычисления теплового эффекта Q (в джоулях) от сгорания угля выглядит следующим образом:

$Q = m \cdot C \cdot \Delta T,$

где:

• $m$ - масса угля (5 кг),
• $C$ - удельная теплоемкость угля,
• $\Delta T$ - изменение температуры, выраженное в Кельвинах.

Для угля обычно принимают удельную теплоемкость около 24 Дж/(г·°C).

Теперь, чтобы нагреть воду, нам нужно знать её массу и удельную теплоемкость. Удельная теплоемкость воды составляет около 4.18 Дж/(г·°C).

Изменение температуры воды можно рассчитать как разницу между температурой кипения (100°C) и начальной температурой (30°C):

$\Delta T_{\text{воды}} = T_{\text{кипения}} - T_{\text{начальная}} = 100°C - 30°C = 70°C.$

Теперь мы можем вычислить количество тепла, необходимое для нагрева воды до кипения:

$Q_{\text{воды}} = m_{\text{воды}} \cdot C_{\text{воды}} \cdot \Delta T_{\text{воды}},$

где:

• $m_{\text{воды}}$ - масса воды,
• $C_{\text{воды}}$ - удельная теплоемкость воды (4.18 Дж/(г·°C)),
• $\Delta T_{\text{воды}}$ - изменение температуры воды.

Теперь мы можем выразить массу воды, используя тепловой эффект от сгорания угля:

$Q_{\text{воды}} = Q_{\text{угля}}.$

$m_{\text{воды}} \cdot C_{\text{воды}} \cdot \Delta T_{\text{воды}} = m_{\text{угля}} \cdot C_{\text{угля}} \cdot \Delta T_{\text{угля}}.$

$m_{\text{воды}} = \frac{m_{\text{угля}} \cdot C_{\text{угля}} \cdot \Delta T_{\text{угля}}}{C_{\text{воды}} \cdot \Delta T_{\text{воды}}}.$

Подставим известные значения:

$m_{\text{воды}} = \frac{5\,000 \, \text{г} \cdot 24 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot \Delta T_{\text{угля}}}{4.18 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 70 \, \text{°C}}.$

Рассчитаем $\Delta T_{\text{угля}}$ как разницу между температурой сгорания угля и его комнатной температурой. Обычно считается, что температура сгорания угля составляет около 2700°C, а комнатная температура - 20°C:

$\Delta T_{\text{угля}} = T_{\text{сгорания}} - T_{\text{комнатная}} = 2700°C - 20°C = 2680°C.$

Подставим все значения и решим уравнение:

$m_{\text{воды}} = \frac{5\,000 \, \text{г} \cdot 24 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 2680 \, \text{°C}}{4.18 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 70 \, \text{°C}} \approx 24\,249 \, \text{г}.$

Таким образом, массу воды можно нагреть от температуры 30 градусов Цельсия до кипения с использованием тепла, полученного от 5 кг угля, примерно 24 249 г (или 24.25 кг) воды.