Question

СРОЧНО!!!! В мідній посудині масою 0,5 кг нагрівають 2 кг води взятої при температурі 10 градусів. До якої температури можна нагріти воду спалюючи 50 г спирту. ККД установки 50%. С міді = 380 Дж/кг * °, С= 4200 Дж/кг*°, q= 30МДж/кг*°​

Answer 1

Ответ:

87.31°С

Объяснение:

Сколько спирт выделит энергии:

30МДж = 30000000Дж; Q = q*m = 30000000Дж*0.5кг= 1500000Дж

КПД 50% значит 1500000*50/100=750000Дж - пойдёт на нагрев тары с водой

Найдём сколько нужно энергии чтобы нагреть тару с водой на 1°С

380Дж*0.5кг = 190Дж - нужно для нагрева меднай тары на 1°С

4200Дж*2кг = 8400Дж - нужно для нагревания 2-х кг воды на 1°С

190Дж+8400Дж = 8590Дж - нужно для нагревания тары с водой на 1°С

Найдём сколь градусов спирт нагреет тару с водой

750000Дж/8590Дж = 87.31°С

У воды изначальная температуры была 10°С°

87.31°С+10°С = 97.31°С

Вроде все правильно.

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі з використанням закону збереження енергії, спершу потрібно знайти кількість тепла, яку потрібно передати воді, щоб нагріти її до бажаної температури. Закон збереження енергії гласить, що сума всіх видів енергії залишається постійною.

Спершу знайдемо кількість тепла, яку потрібно, щоб нагріти 2 кг води від 10°C до бажаної температури T:

Q_вода = m_вода * c_вода * ΔT

де: - Q_вода - кількість тепла для води (що шукаємо) - m_вода - маса води, яку ми нагріваємо (2 кг) - c_вода - теплоємність води (4200 Дж/кг*°C) - ΔT - зміна температури, тобто T - 10°C

Q_вода = 2 кг * 4200 Дж/кг*°C * (T - 10°C)

Тепер ми знаємо, що це тепло повинно бути забране від спалювання спирту, який має ККД 50%. Отже, кількість тепла від спирту дорівнює половині кількості тепла, яку ми витратили на нагрівання води:

Q_спирт = 0.5 * Q_вода

Тепер ми знаємо, що ККД установки дорівнює 50%, що означає, що тільки половина тепла від спирту використовується для нагрівання води, інша половина витрачається на інші процеси або втрачається. Таким чином, кількість тепла, яку потрібно від спирту, дорівнює:

Q_спирт = 0.5 * Q_вода

Тепер ми можемо об'єднати обидві формули та розв'язати їх для T:

0.5 * Q_вода = 0.5 * Q_вода

2 кг * 4200 Дж/кг*°C * (T - 10°C) = 0.5 * (2 кг * 4200 Дж/кг*°C * (T - 10°C))

Тепер залишилося просто розв'язати цю рівняння для T:

2 кг * 4200 Дж/кг*°C * (T - 10°C) = 0.5 * 2 кг * 4200 Дж/кг*°C * (T - 10°C)

2 кг * 4200 Дж/кг*°C * (T - 10°C) = 1 кг * 4200 Дж/кг*°C * (T - 10°C)

Тепер поділимо обидві сторони на 4200 Дж/кг*°C:

2 кг * (T - 10°C) = 1 кг * (T - 10°C)

Поділимо обидві сторони на 2 кг:

T - 10°C = 0.5 * (T - 10°C)

T - 10°C = 0.5T - 5°C

Тепер перенесемо всі T на одну сторону рівняння, а числа на іншу сторону:

T - 0.5T = 10°C - 5°C

0.5T = 5°C

Тепер помножимо обидві сторони на 2, щоб позбутися дробу:

T = 2 * 5°C

T = 10°C

Отже, за використання 50 г спирту з ККД 50% можна нагріти воду з 10°C до 10°C. Отже, температура води залишиться незмінною, і вода не нагріється.