Найдите массу сухих дров, которые потребуются сжечь для того, чтобы испарить 100 г льда, взятого при температуре -10℃. Считать, что теплообмен происходит только между горючим и веществом
Для начала, нам нужно понять, как происходит процесс испарения. Когда твердое вещество (льд) превращается в газообразное состояние (водяной пар), оно поглощает тепло. Это явление называется парообразованием или испарением.
Формула для расчета теплоты испарения выглядит следующим образом:
Q = m * L,
где Q - теплота испарения (в Дж),
m - масса вещества (в кг),
L - удельная теплота испарения (в Дж/кг).
В нашем случае нам дано, что масса льда равна 100 г. Для удобства переведем эту массу в килограммы:
m_ice = 100 г = 0.1 кг.
Также нам известно, что лед находится при температуре -10℃. Чтобы перевести эту температуру в Кельвины, нужно прибавить 273.15:
T_ice = -10℃ + 273.15 = 263.15 K.
Теперь нам нужно найти удельную теплоту испарения воды. Для воды эта величина составляет L = 2.26 * 10^6 Дж/кг.
Теперь мы можем подставить все значения в формулу и рассчитать теплоту испарения:
Q = m_ice * L = 0.1 кг * 2.26 * 10^6 Дж/кг = 226000 Дж.
Теперь мы знаем, что 226000 Дж теплоты будет поглощено при испарении 100 г льда. Остается найти массу сухих дров, которые понадобятся для получения этого количества теплоты.
Предположим, что у древесины удельная теплота сгорания составляет H Дж/кг. В этом случае мы можем использовать аналогичную формулу для расчета теплоты сгорания:
Q = m_wood * H,
где Q - теплота сгорания (в Дж),
m_wood - масса древесины (в кг).
Мы хотим найти массу древесины, поэтому перепишем формулу:
m_wood = Q / H.
Мы уже знаем значение Q = 226000 Дж. Нам осталось найти удельную теплоту сгорания древесины. Для примера, возьмем значение H = 1.6 * 10^7 Дж/кг.
Теперь мы можем подставить значения в формулу и рассчитать массу древесины:
Итак, нам потребуется примерно 0.014125 кг сухих дров, чтобы сжечь их и получить достаточное количество теплоты для испарения 100 г льда при температуре -10℃.
Для начала, нам нужно понять, как происходит процесс испарения. Когда твердое вещество (льд) превращается в газообразное состояние (водяной пар), оно поглощает тепло. Это явление называется парообразованием или испарением.
Формула для расчета теплоты испарения выглядит следующим образом:
Q = m * L,
где Q - теплота испарения (в Дж),
m - масса вещества (в кг),
L - удельная теплота испарения (в Дж/кг).
В нашем случае нам дано, что масса льда равна 100 г. Для удобства переведем эту массу в килограммы:
m_ice = 100 г = 0.1 кг.
Также нам известно, что лед находится при температуре -10℃. Чтобы перевести эту температуру в Кельвины, нужно прибавить 273.15:
T_ice = -10℃ + 273.15 = 263.15 K.
Теперь нам нужно найти удельную теплоту испарения воды. Для воды эта величина составляет L = 2.26 * 10^6 Дж/кг.
Теперь мы можем подставить все значения в формулу и рассчитать теплоту испарения:
Q = m_ice * L = 0.1 кг * 2.26 * 10^6 Дж/кг = 226000 Дж.
Теперь мы знаем, что 226000 Дж теплоты будет поглощено при испарении 100 г льда. Остается найти массу сухих дров, которые понадобятся для получения этого количества теплоты.
Предположим, что у древесины удельная теплота сгорания составляет H Дж/кг. В этом случае мы можем использовать аналогичную формулу для расчета теплоты сгорания:
Q = m_wood * H,
где Q - теплота сгорания (в Дж),
m_wood - масса древесины (в кг).
Мы хотим найти массу древесины, поэтому перепишем формулу:
m_wood = Q / H.
Мы уже знаем значение Q = 226000 Дж. Нам осталось найти удельную теплоту сгорания древесины. Для примера, возьмем значение H = 1.6 * 10^7 Дж/кг.
Теперь мы можем подставить значения в формулу и рассчитать массу древесины:
m_wood = 226000 Дж / (1.6 * 10^7 Дж/кг) = 0.014125 кг.
Итак, нам потребуется примерно 0.014125 кг сухих дров, чтобы сжечь их и получить достаточное количество теплоты для испарения 100 г льда при температуре -10℃.