Question

Яку масу спирту потрібно спалити, щоб нагріти 2кг води від 14 до 50°С, якщо вся теплота, що виділиться, піде на нагрівання води? ККД пальника даю 50б

Answer 1

Добрый день! Давайте рассмотрим ваш вопрос.

Для решения задачи нам понадобятся следующие данные:
масса воды (m) = 2 кг
начальная температура воды (t1) = 14 °С
конечная температура воды (t2) = 50 °С
КПД пальника (η) = 50%

Для нагревания воды необходимо добавить определенное количество теплоты (Q), которое можно рассчитать, используя формулу:

Q = m * c * Δt,

где:
m - масса воды,
c - удельная теплоемкость воды,
Δt - изменение температуры воды.

Удельная теплоемкость воды (c) составляет около 4.18 Дж/г·°C.

Теперь рассчитаем количество теплоты по формуле:

Q = 2 * 4.18 * (50 - 14).

Q = 2 * 4.18 * 36.

Q ≈ 299 Дж.

Поскольку вся выделившаяся теплота пойдет на нагревание воды, можно сказать, что количество теплоты (Q) равно количеству энергии, которое будет выделено при сжигании массы спирта (mспирт).

Q = mспирт * Т.

Где Т - теплота сгорания спирта.

Т = Q / mспирт,

Т = 299 / mспирт.

Найдем значение mспирт:

mспирт = Q / Т.

Учитывая, что КПД пальника (η) составляет 50%, можно написать следующее:

Q = η * Т * mспирт.

Теперь, зная, что Q = 299 Дж и η = 0.5, найдем mспирт:

299 = 0.5 * Т * mспирт.

mспирт = 299 / (0.5 * Т).

Вычислим Т:

Т = Q / mспирт.

Т = 299 / mспирт.

Подставим полученное значение Т в уравнение для mспирт:

mспирт = 299 / (0.5 * (299 / mспирт)).

mспирт = 299 / (0.5 * (299 / mспирт)).

mспирт = 299 * mспирт / (0.5 * 299).

2 * mспирт = mспирт.

mспирт = 2.

Таким образом, чтобы нагреть 2 кг воды от 14 до 50 °С, нужно сжечь массу спирта, равную 2 г.