Question

На спиртовке с кпд 42 нагревали воду от 20 С до 78 С. При этом было сожжено 10г спирта (удельная теплота сгорания 29 Мдж/кг. Какова масса воды?​

Answer 1

Ответ:

0,5 кг

Объяснение:

Теплота, выделившаяся при сгорании спирта:

$\displaystyle Q=qm=29*10^6*0.01=2.9*10^5$ Дж

Теплота, пошедшая на нагревание воды:

$\displaystyle Q'=\eta Q=0.42*2.9*10^5=1.22*10^5$ Дж

Масса воды:

$\displaystyle Q'=cm\Delta t => m=\frac{Q'}{c\Delta t}=\frac{1.22*10^5}{4200*(78-20)}=0.5$ кг.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип сохранения энергии. Энергия, выделившаяся при сгорании спирта, должна быть потрачена на нагрев воды.

Удельная теплота сгорания спирта: 29 Мдж/кг = 29 * 10^6 Дж/г.

КПД (Коэффициент полезного действия) спиртовки: 42%, или 0,42.

Масса сожженного спирта: 10 г.

Теплота, выделенная при сгорании спирта: Q = масса * удельная теплота сгорания = 10 г * 29 * 10^6 Дж/г = 290 * 10^6 Дж.

Теплота, полученная при нагреве воды: Q = масса воды * удельная теплоемкость * изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды: примерно 4,18 Дж/(г·°C).

Изменение температуры воды: 78°C - 20°C = 58°C.

Таким образом, мы можем написать уравнение: 290 * 10^6 Дж = масса воды * 4,18 Дж/(г·°C) * 58°C.

Решая это уравнение относительно массы воды: масса воды = (290 * 10^6 Дж) / (4,18 Дж/(г·°C) * 58°C) ≈ 10747 г.

Масса воды, которую мы нагрели от 20°C до 78°C, составляет примерно 10747 г или 10,75 кг.