Какая масса спирта сгорела при нагревании стеклянной пробирки массой 100 г с водой массой 200 г от 20°C до кипения

Тема занятия: Расчет массы сгоревшего спирта

Инструкция: Для решения этой задачи нам понадобятся знания о теплоте и законе сохранения энергии. Когда стеклянная пробирка и вода нагреваются, они поглощают теплоту от горящего спирта на спиртовке. Закон сохранения энергии гласит, что поглощенная теплота должна быть равной выделившейся теплоте при сгорании спирта.

Для решения задачи мы можем использовать формулу:

Qспирта = Qводы + Qстекла,

где Qспирта - теплота сгорания спирта, Qводы - теплота поглощения водой, Qстекла - теплота поглощения стеклом.

Мы можем выразить теплоту, используя следующую формулу:

Q = mcΔT,

где Q - теплота, m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Используя эту формулу, мы можем выразить массу спирта, используя уравнение:

mспирта = (Qводы + Qстекла) / Qспирта.

Пример:
mводы = 200 г
mстекла = 100 г
cводы = 4200 Дж/(кг·°C)
cстекла = 840 Дж/(кг·°C)
Qспирта = 27 МДж/кг
ΔTводы = 100°C - 20°C = 80°C

Qводы = mводы * cводы * ΔTводы
Qстекла = mстекла * cстекла * ΔТводы

Теперь, используя эти значения, мы можем рассчитать массу спирта:

mспирта = (Qводы + Qстекла) / Qспирта

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, важно продолжать практиковаться в решении подобных задач и ознакомиться с другими примерами.

Дополнительное упражнение:
Пусть масса стеклянной пробирки составляет 150 г, а масса воды - 250 г. Какую массу спирта следует использовать для нагревания пробирки и воды от 25°C до кипения на спиртовке с КПД 40%? Удельная теплоемкость стекла и воды составляют 900 Дж/(кг·°C) и 4100 Дж/(кг·°C) соответственно. Удельная теплота сгорания спирта равна 30 МДж/кг, а температура кипения воды - 100°C. Ответ округлите до целых граммов.