Question

Какое количество дров нужно сжечь чтобы довести до кипения 3 литра воды взятой при температуре 25°С в чугунном котелке массой 2 кг? Потерями пренебречь

Answer 1

Ответ:

Общее количество теплоты, которое нужно передать воде, чтобы нагреть ее до кипения и испарить определяется по формуле:

Q = m*(c*(tк-t)+r),

где с = 4,2 кДж/кг - удельная теплоемкость воды;

r = 2260 кДж/кг;

tк = 100°С - температура кипения воды при атмосферном давлении.

Q = 0,125*(4,2*(100-20)+2260) = 324.5кДж.

Такое же количество теплоты нужно получить при сгорании дров. Считаем, что вся теплота при сгорании передается воде:

Q = mдр*q,

где q = 10000кДж/кг - удельная теплота сгорания дров.

Отсюда необходимая масса дров:

mдр = Q/q = 324.5/10000 = 0.032кг = 32г

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения тепла.

Для начала нам понадобится знать удельную теплоемкость воды. Удельная теплоемкость (c) — это количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы вещества на 1 градус Цельсия. Удельная теплоемкость воды примерно равна 4,18 Дж/(г°С) или 4180 Дж/(кг°С).

Сначала мы рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 25°C до 100°C. Для этого воспользуемся следующей формулой:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество теплоты (Дж), m - масса воды (кг), c - удельная теплоемкость воды (Дж/(кг°С)), ΔT - изменение температуры (°С).

ΔT = 100°C - 25°C = 75°C

Теперь можем рассчитать количество теплоты:

Q = 3 кг * 4180 Дж/(кг°С) * 75°C = 941 250 Дж

Теперь, чтобы нагреть воду, мы должны сжечь дрова, чтобы выделить такое же количество теплоты. Однако для этого нам нужно знать теплоту сгорания дров.

Теплота сгорания (H) - это количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы вещества. Для древесных дров значение теплоты сгорания обычно составляет около 16 000 000 Дж/кг (или 16 МДж/кг).

Теперь мы можем рассчитать, сколько дров нам понадобится для выделения необходимого количества теплоты:

Количество дров = Q / H

Количество дров = 941 250 Дж / (16 МДж/кг) = 0,059 дров

Таким образом, нам понадобится примерно 0,059 кг или 59 граммов дров, чтобы довести 3 литра воды от 25°C до кипения в чугунном котелке массой 2 кг.