Question

Сгорает 100 гр бензина. на сколько градусов нагреется вода массой 500 гр?

Answer 1

M1 = 100 г = 0,1 кг
m2 = 500 г =0,5 кг
q =46,2·10⁶ Дж/кг (из таблиц)

Количество теплоты, выделившейся при сгорании бензина:
Q1 = q·m1 = 46,2 МДж/кг ·0,1 кг = 4,62 Мдж = 4,62·10⁶ Дж

Количество теплоты  на нагревание:
Q2 = c·m2·Δt = 4200·0,5·Δt = 2 100·Δt

По закону сохранения энергии:
Q1 = Q2
4,62·10⁶ = 2 100·Δt
Δt = 4,62·10⁶  / 2100 = 2200°C
(Ответ глупый: более 100°С не может быть, вся вода выкипела, или в условии задачи - ошибка)

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать формулу теплопередачи, которая связывает количество тепла, переданного от одного объекта к другому, с их массой, теплоёмкостью и изменением температуры. Формула теплопередачи выглядит следующим образом:

\[ Q = mc\Delta T \]

Где: - \( Q \) - количество тепла, переданного от одного объекта к другому (в джоулях или калориях). - \( m \) - масса вещества (в килограммах или граммах). - \( c \) - теплоёмкость вещества (в джоулях/град Цельсия*грамм или калориях/град Цельсия*грамм). - \( \Delta T \) - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Для решения задачи: 1. Найдем количество тепла, выделившееся при сгорании 100 граммов бензина. Поскольку бензин в данном случае служит источником тепла, его количество тепла можно оценить через его теплоту сгорания. Теплота сгорания бензина обычно составляет около 44 МДж/кг или 44 000 000 Дж/кг (или 44 МДж/г или 44 000 000 Дж/г).

\[ Q_{\text{бензин}} = m_{\text{бензин}} \times \text{теплота сгорания бензина} \]

\[ Q_{\text{бензин}} = 100 \, \text{г} \times \frac{44 \, \text{МДж}}{1 \, \text{кг}} = 100 \, \text{г} \times \frac{44 \, \text{МДж}}{1 \, \text{кг}} \times \frac{1 \, \text{кг}}{1000 \, \text{г}} = 4.4 \, \text{МДж} \]

2. Теплота, выделившаяся при сгорании бензина, передается воде. Теплоемкость воды составляет около 4.18 Дж/(град Цельсия*г), что является стандартным значением. Поэтому нам нужно найти изменение температуры воды при получении этого количества тепла.

\[ Q_{\text{бензин}} = mc\Delta T \]

\[ \Delta T = \frac{Q_{\text{бензин}}}{mc} = \frac{4.4 \, \text{МДж}}{500 \, \text{г} \times 4.18 \, \text{Дж/(град Цельсия*г)}} \]

\[ \Delta T = \frac{4.4 \times 10^6 \, \text{Дж}}{500 \times 4.18 \, \text{Дж/(град Цельсия*г)}} = \frac{4.4 \times 10^6}{2090} \, \text{град Цельсия} \approx 2103.349 \, \text{град Цельсия} \]

Итак, при сгорании 100 граммов бензина и передаче всего выделенного тепла воде массой 500 граммов, температура воды увеличится примерно на 2103.349 градуса Цельсия. Однако стоит помнить, что данная модель принимает во внимание идеализированные условия и не учитывает потери тепла из системы в окружающую среду, которые могут быть значительными в реальности.