Какое количество бензина необходимо сжечь, чтобы нагреть 2 кг воды с 14 градусов Цельсия до 50 градусов Цельсия

Суть вопроса: Теплота сгорания и нагревание воды

Разъяснение: Чтобы решить данную задачу, мы будем использовать формулу теплового баланса:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество выделяющейся теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Сначала найдем количество теплоты, которое необходимо для нагревания воды. Удельная теплоемкость воды (c) составляет около 4,186 Дж/г∙°C.

ΔT = 50 - 14 = 36 °C.

Q_воды = m_воды * c_воды * ΔT_воды,

где m_воды = 2 кг = 2000 г.

Подставив значения, получаем:

Q_воды = 2000 * 4,186 * 36 = 301 968 Дж.

Затем нам нужно найти количество теплоты, которое выделяется при сжигании бензина. Пусть весь выделяющийся теплота будет использован для нагревания воды.

Q_бензина = Q_воды,

где Q_бензина - количество выделяющейся теплоты при сжигании бензина.

Теперь нам нужно найти количество сжигаемого бензина. Для этого используем выражение:

Q_бензина = m_бензина * Q_сгорания,

где m_бензина - масса сжигаемого бензина, Q_сгорания - теплота сгорания бензина.

Решая это уравнение относительно m_бензина, получаем:

m_бензина = Q_бензина / Q_сгорания.

Таким образом, количество бензина, необходимое для нагревания 2 кг воды с 14 °C до 50 °C, равно Q_воды / Q_сгорания.

Демонстрация:

Допустим, теплота сгорания бензина равна 45 000 кДж/кг. Тогда количество бензина, необходимое для нагревания 2 кг воды, равно:

m_бензина = 301 968 Дж / 45 000 кДж/кг.

Совет: Для лучшего понимания, вы можете использовать единицы измерения (кДж, кг, градусы Цельсия) и не забывайте проверять ваши вычисления.

Задание:

Пусть теплота сгорания бензина равна 50 000 кДж/кг. Найдите количество бензина, которое необходимо сжечь, чтобы нагреть 3,5 кг воды с 20 градусов Цельсия до 80 градусов Цельсия.