Question

Какую массу спирта (в граммах) нужно взять, чтобы на спиртовке довести 1 кг воды до кипения? Начальная температура воды 20℃, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг∙К), удельная теплота сгорания спирта 30 МДж/кг, КПД спиртовки 40%.

Answer 1

Ответ: 28 грамм

Объяснение: на фото

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать следующие формулы:

1. Количество теплоты, необходимое для нагрева воды: Q1 = масса воды × удельная теплоемкость воды × изменение температуры

2. Количество теплоты, получаемое от сгорания спирта: Q2 = масса спирта × удельная теплота сгорания спирта

3. КПД спиртовки: КПД = (Q2 / Q1) × 100%

Мы знаем, что КПД спиртовки составляет 40%, поэтому можем записать: 0.40 = (Q2 / Q1) × 100%

Теперь найдем Q1: Q1 = масса воды × удельная теплоемкость воды × изменение температуры = 1 кг × 4200 Дж/(кг∙К) × (100℃ - 20℃) = 1 кг × 4200 Дж/(кг∙К) × 80 К = 336000 Дж

Теперь можем найти Q2: 0.40 = (Q2 / 336000 Дж) × 100% 0.40 × 336000 Дж = Q2 Q2 = 134400 Дж

Мы знаем, что удельная теплота сгорания спирта составляет 30 МДж/кг, поэтому можем записать: Q2 = масса спирта × удельная теплота сгорания спирта 134400 Дж = масса спирта × 30 МДж/кг

Для удобства, приведем удельную теплоту сгорания спирта в Дж/кг: 30 МДж/кг = 30,000,000 Дж/кг

Теперь найдем массу спирта: 134400 Дж = масса спирта × 30,000,000 Дж/кг масса спирта = 134400 Дж / 30,000,000 Дж/кг масса спирта ≈ 0.00448 кг

Чтобы перевести массу спирта в граммы, умножим на 1000: масса спирта в граммах ≈ 0.00448 кг × 1000 масса спирта в граммах ≈ 4.48 г

Таким образом, для того чтобы довести 1 кг воды до кипения, вам понадобится около 4.48 г спирта.