Какое количество воды при температуре 10 градусов можно нагреть до 60 градусов Цельсия, сжигая спирт массой

Тема урока: Теплота и уравнение теплового баланса

Описание: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать закон сохранения энергии. Разница внутренней энергии спирта, выраженная в калориях, должна быть равна изменению внутренней энергии воды, также выраженной в калориях.

Спирт горит и выделяет теплоэнергию. Эта энергия полностью переходит к воде, потому что предполагается, что нет потерь энергии в окружающую среду.

Для решения этого задания мы будем использовать формулу:

Q = mcΔT

где Q - теплота (в калориях), m - масса вещества (в граммах), c - удельная теплоемкость вещества (в кал/г℃), ΔT - изменение температуры.

Масса спирта - 30 г, изменение температуры - 60 градусов Цельсия (60 - 10 = 50 градусов Цельсия).

Удельная теплоемкость спирта и воды можно найти в таблицах. Предположим, что удельная теплоемкость спирта равна 2,4 кал/г℃ и удельная теплоемкость воды равна 4,18 кал/г℃.

Теперь мы можем использовать формулу:

Qспирта = mcΔTспирта
Qводы = mcΔTводы

где Qспирта - тепло спирта, Qводы - тепло воды, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔTспирта - изменение температуры спирта, ΔTводы - изменение температуры воды.

Демонстрация: Спирт, массой 30 г, горит и выделяет тепло. Какое количество воды при температуре 10 градусов можно нагреть до 60 градусов Цельсия, используя всю выделяемую теплоту?

Совет: Чтобы лучше понять концепцию теплоты и уравнения теплового баланса, рекомендуется изучить удельную теплоемкость различных веществ и таблицы значений этой величины. Понимание, как энергия может переходить между системами, поможет вам решить подобные задачи более легко.

Ещё задача: Спиртовая лампа сгорает, выделяя 6000 калорий тепла. Сколько граммов воды при температуре 20 градусов Цельсия можно нагреть до 90 градусов Цельсия, используя всю выделяемую теплоту? Удельная теплоемкость спирта равна 2,8 кал/г℃, удельная теплоемкость воды равна 4,18 кал/г℃.