Для начала найдем количество теплоты, которое необходимо передать воде для нагревания от 20 до 80 градусов Цельсия.
Q = m c ΔT,
гдеQ - количество теплоты,m - масса воды,c - удельная теплоемкость воды (4.18 Дж/(г*град)),ΔT - изменение температуры.
Q = 300 г 4.18 Дж/(гград) * (80-20) = 10032 Дж.
Теперь найдем сколько спирта было потрачено на нагревание воды с учетом КПД спиртовки.
Q = Q_спирта * КПД_спиртовки,
гдеQ - количество теплоты, переданное воде,Q_спирта - количество теплоты, выделенное при сгорании спирта,КПД_спиртовки - КПД спиртовки.
Так как КПД спиртовки равен 25%, то
10032 Дж = Q_спирта * 0.25,Q_спирта = 10032 Дж / 0.25 = 40128 Дж.
Теперь найдем массу спирта, которая выделит такое количество теплоты при сгорании.
Q_спирта = m_спирта * Q_сгорания_спирта,m_спирта = Q_спирта / Q_сгорания_спирта,
гдеQ_сгорания_спирта - количество теплоты, выделяемое при сгорании 1 грамма спирта (7760 Дж/г).
m_спирта = 40128 Дж / 7760 Дж/г = 5.18 г.
Итак, было потрачено 5.18 г спирта на нагревание 300 г воды от 20 до 80 градусов Цельсия.
Для начала найдем количество теплоты, которое необходимо передать воде для нагревания от 20 до 80 градусов Цельсия.
Q = m c ΔT,
где
Q - количество теплоты,
m - масса воды,
c - удельная теплоемкость воды (4.18 Дж/(г*град)),
ΔT - изменение температуры.
Q = 300 г 4.18 Дж/(гград) * (80-20) = 10032 Дж.
Теперь найдем сколько спирта было потрачено на нагревание воды с учетом КПД спиртовки.
Q = Q_спирта * КПД_спиртовки,
где
Q - количество теплоты, переданное воде,
Q_спирта - количество теплоты, выделенное при сгорании спирта,
КПД_спиртовки - КПД спиртовки.
Так как КПД спиртовки равен 25%, то
10032 Дж = Q_спирта * 0.25,
Q_спирта = 10032 Дж / 0.25 = 40128 Дж.
Теперь найдем массу спирта, которая выделит такое количество теплоты при сгорании.
Q_спирта = m_спирта * Q_сгорания_спирта,
m_спирта = Q_спирта / Q_сгорания_спирта,
где
Q_сгорания_спирта - количество теплоты, выделяемое при сгорании 1 грамма спирта (7760 Дж/г).
m_спирта = 40128 Дж / 7760 Дж/г = 5.18 г.
Итак, было потрачено 5.18 г спирта на нагревание 300 г воды от 20 до 80 градусов Цельсия.