Помогите пожалуйста!!! Сколько спирта нужно сжечь чтобы из 200г взятого при температуре...

0 голосов
262 просмотров

Помогите пожалуйста!!! Сколько спирта нужно сжечь чтобы из 200г взятого при температуре -5° получить кипяток.


Физика (67 баллов) | 262 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Дано:

Масса льда: m = 200 г = 0,2 кг.

Начальная температура льда: t₁ = -5 °C.

Температура плавления льда: t₂ = 0 °C.

Температура кипения воды: t₃ = 100 °C.

Найти нужно массу спирта: mₓ - ?

Решение:

0. Тепло полученное с сгорания спирта тратится на нагревание льда до температуры плавления, плавление льда, нагревание воды до температуры кипения, то есть: Q = Q_1 + Q_2 + Q_3.

1. Теплота сгорания спирта: Q = qm_x,

где q = 30 \times 10^6 Дж/кг - удельная теплота сгорания спирта.

2. Теплота нагревания льда: Q_1 = c_{1}m(t_2 - t_1),

где c_1 = 2100 Дж/(кг × °C) - удельная теплоёмкость льда.

3. Теплота плавления льда: Q_2 = \lambda m,

где \lambda = 3,3 \times 10^5 Дж/кг - удельная теплота плавления льда.

4. Теплота нагревания воды: Q_3 = c_{2}m(t_3 - t_2),

где c_2 = 4200 Дж/(кг × °C) - удельная теплоёмкость воды.

5. Объединяем (0) - (4): qm_x = c_{1}m(t_2 - t_1) + \lambda m + c_{2}m(t_3 - t_2).

6. Выразим нужную массу из (5): m_x = \dfrac{c_{1}m(t_2 - t_1) + \lambda m + c_{2}m(t_3 - t_2)}{q}.

Численно получим:

m_x = \frac{2100 \times 0,2 \times (0 - (-5)) + 3,3 \times 10^5 \times 0,2 + 4200 \times 0,2 \times (100 - 0)}{30 \times 10^6} = 0.00507 (кг).

Переведём в граммы: 0.00507 кг = 5,07 г.

Ответ: 5,07 г.

(18.1k баллов)