Задача по физике, удельная теплота сгорания топлива Какое количество воды, взятой при температуре 10°С, удастся довести до кипения (100°С), если спиртовая горелка вмещает 70 грамм спирта и лишь 10% производимой ею теплоты идёт на нагревание воды? Надо решение и ответ
Дано: Масса спирта в горелке - 70 г Удельная теплота сгорания спирта - Q = 30 kJ/g Температура начальной воды - 10°C Температура кипения воды - 100°C Эффективность передачи тепла - 10%
Для решения задачи воспользуемся формулой: Q = mcΔT, где Q - количество тепла, переданного в среду вданномслучаеводув данном случае водувданномслучаеводу, кДж m - масса среды, кг c - удельная теплоемкость воды, 4.186 кДж/кг⋅°Cкг·°Cкг⋅°C
ΔT = Tк - Тнач, где Tк - температура кипения воды, °C Тнач - начальная температура воды, °C
Сначала найдем количество тепла, которое может передать горелка: Qг = mг * Q, где mг - масса спирта в горелке, кг
Qг = 70 г 1кг/1000г1 кг / 1000 г1кг/1000г 30 кДж/г = 2.1 кДж
Теперь найдем количество тепла, переданного воде: Qводы = 0.1 Qг = 0.1 2.1 кДж = 0.21 кДж
Теперь подставим значения в формулу для воды: 0.21 кДж = mводы 4.186 кДж / кг</em>°Cкг</em>°Cкг</em>°C100°C−10°C100°C - 10°C100°C−10°C
0.21 кДж = mводы 4.186 кДж / кг<em>°Cкг<em>°Cкг<em>°C 90°C mводы = 0.21 кДж / 4.186кДж/(кг<em>°C)</em>90°C4.186 кДж / (кг<em>°C) </em> 90°C4.186кДж/(кг<em>°C)</em>90°C = 0.0498 кг = 49.8 г
Дано:
Масса спирта в горелке - 70 г
Удельная теплота сгорания спирта - Q = 30 kJ/g
Температура начальной воды - 10°C
Температура кипения воды - 100°C
Эффективность передачи тепла - 10%
Для решения задачи воспользуемся формулой:
Q = mcΔT, где
Q - количество тепла, переданного в среду вданномслучаеводув данном случае водувданномслучаеводу, кДж
m - масса среды, кг
c - удельная теплоемкость воды, 4.186 кДж/кг⋅°Cкг·°Cкг⋅°C ΔT = Tк - Тнач, где
Tк - температура кипения воды, °C
Тнач - начальная температура воды, °C
Сначала найдем количество тепла, которое может передать горелка:
Qг = mг * Q,
где mг - масса спирта в горелке, кг
Qг = 70 г 1кг/1000г1 кг / 1000 г1кг/1000г 30 кДж/г = 2.1 кДж
Теперь найдем количество тепла, переданного воде:
Qводы = 0.1 Qг = 0.1 2.1 кДж = 0.21 кДж
Теперь подставим значения в формулу для воды:
0.21 кДж = mводы 4.186 кДж / кг</em>°Cкг</em>°Cкг</em>°C 100°C−10°C100°C - 10°C100°C−10°C 0.21 кДж = mводы 4.186 кДж / кг<em>°Cкг<em>°Cкг<em>°C 90°C
mводы = 0.21 кДж / 4.186кДж/(кг<em>°C)</em>90°C4.186 кДж / (кг<em>°C) </em> 90°C4.186кДж/(кг<em>°C)</em>90°C = 0.0498 кг = 49.8 г
Ответ: Удастся довести до кипения 49.8 г воды.