У нас есть 1 килограмм спирта, при сгорании которого выделяется 2,9*10 в седьмой степени Дж тепла. Сколько килограммов воды удастся нагреть на спиртовке до 100 градусов С, если начальная температура воды 20 градусов С? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг*C, КПД спиртовки считать 25 %.

Ответ:

Вычислим количество тепла, выделяющегося при сгорании 1 килограмма спирта:

Тепло, выделяющееся при сгорании 1 килограмма спирта = 2,9 * 10^7 Дж (по условию).

Теперь учтем КПД спиртовки, который составляет 25% (или 0,25 в десятичной форме). Это означает, что только 25% выделяемого тепла будет использовано для нагрева воды.

Рассчитаем количество тепла, которое будет использовано для нагрева воды:

Количество тепла для нагрева воды = 0,25 * (тепло при сгорании 1 кг спирта).

Теперь мы можем найти, насколько градусов Цельсия удастся нагреть 1 кг воды с удельной теплоемкостью 4200 Дж/кг°C:

Известно, что количество тепла, необходимое для нагрева воды, связано с изменением температуры следующим образом:

Количество тепла = масса воды * удельная теплоемкость воды * изменение температуры.

Давайте обозначим изменение температуры как ΔT (градусов Цельсия).

Тепло для нагрева воды = 1 кг * 4200 Дж/кг°C * ΔT

Теперь мы знаем, что количество тепла для нагрева воды равно 0,25 * (тепло при сгорании 1 кг спирта), и мы хотим найти ΔT.

0,25 * (тепло при сгорании 1 кг спирта) = 1 кг * 4200 Дж/кг°C * ΔT

Теперь решим уравнение относительно ΔT:

ΔT = (0,25 * (тепло при сгорании 1 кг спирта)) / (1 кг * 4200 Дж/кг°C)

ΔT = (0,25 * (2,9 * 10^7 Дж)) / (1 кг * 4200 Дж/кг°C)

ΔT = (7,25 * 10^6 Дж) / (1 кг * 4200 Дж/кг°C)

ΔT ≈ 1726.19°C