2) Задача на теплоту сгорания. До какой температуры нагреется 1 литр воды, если сообщить ей всю энергию, которая выделится при сгорании 10 грамм спирта? Начальную температуру воды считать 20°.
Для решения задачи нам нужно использовать формулу теплового баланса:
Q(в): Q(сп) = m(в) c(в) ΔT + m(сп) * Q(сп)
Где: Q(в) - теплота, полученная водой (джоулей) Q(сп) - теплота сгорания спирта (джоулей) m(в) - масса воды (килограммы) c(в) - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/кг°С) ΔT - изменение температуры (°С) m(сп) - масса спирта (килограммы)
Для решения задачи нам нужно использовать формулу теплового баланса:
Q(в): Q(сп) = m(в) c(в) ΔT + m(сп) * Q(сп)
Где:
Q(в) - теплота, полученная водой (джоулей)
Q(сп) - теплота сгорания спирта (джоулей)
m(в) - масса воды (килограммы)
c(в) - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/кг°С)
ΔT - изменение температуры (°С)
m(сп) - масса спирта (килограммы)
Дано:
m(сп) = 0.01 кг (10 грамм)
Q(сп) = 2620 кДж/кг (энергия сгорания спирта)
m(в) = 1 кг (1 литр = 1 кг)
c(в) = 4186 Дж/кг°C
ΔТ = T(к) - T(в) = T(к) - 20° (градусов Цельсия)
Мы можем найти ΔТ, используя уравнение:
Q(сп) = m(в) c(в) ΔT + m(сп) * Q(сп)
2620 кДж = 1 кг 4186 Дж/кг°C (T(к) - 20) + 0.01 кг * 2620 кДж/кг
2620 кДж = 4186 Дж/кг°C (T(к) - 20) + 26.2 кДж
2620 - 26.2 = 4186 (T(к) - 20)
2593.8 = 4186 * (T(к) - 20)
T(к) - 20 = 0.618
T(к) = 20.618
Итак, вода нагреется до 20.618°C после получения всей энергии, выделяемой при сгорании 10 грамм спирта.