Question

На спиртовке нагревают 500г воды, взятой при температуре 20°С. КПД процесса 45%. Какая масса спирта потребовалась для нагревания воды до температуры кипения?

Answer 1

N=cm(t2-t1)/Mq
n -КПД
M - масса спирта
q - удельная теплота сгорания топлива (q=29 МДж/кг)
c - теплоёмкость воды
m - масса воды
t2-t1 - изменение температуры (t2-t1=100-20=80)
M=4200*0.5*80/(0,45*29*10^6)
М=0,012кг=12г

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение теплового баланса:

Qвода + Qспирт = 0

где Qвода - количество тепла, необходимое для нагревания воды, а Qспирт - количество тепла, выделяемое при сгорании спирта.

Количество тепла, необходимое для нагревания воды, можно найти с помощью формулы:

Qвода = m*c*Δt

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (4.18 Дж/г°C), Δt - изменение температуры.

Для нагревания воды до температуры кипения (100°C) изменение температуры будет:

Δt = 100°C - 20°C = 80°C

Qвода = 500г * 4.18 Дж/г°C * 80°C = 167200 Дж

Теперь мы можем найти количество тепла, выделяемое при сгорании спирта:

Qспирт = mспирт * L * η

где mспирт - масса спирта, L - теплота сгорания спирта (29.7 кДж/г), η - КПД процесса (45%).

Теперь мы можем найти массу спирта:

mспирт = Qвода / (L * η) = 167200 Дж / (29.7 кДж/г * 0.45) ≈ 1241 г

Таким образом, для нагревания 500г воды до температуры кипения потребуется около 1241г спирта.