Физика

Какую массу воды можно нагреть до точки кипения, если сжечь 3 кг сухих дров и 90% тепла, выделяющегося при их сжигании

Какую массу воды можно нагреть до точки кипения, если сжечь 3 кг сухих дров и 90% тепла, выделяющегося при их сжигании, рассеивается в окружающую среду? Исходная температура воды составляет 10°С, а удельная теплота сгорания сухих дров равна 8.3 * 10^6 Дж/кг. Температура кипения воды при нормальных условиях.
Верные ответы (1):
  • Yarus
    Yarus
    33
    Показать ответ
    Суть вопроса:
    Тепловые процессы и теплообмен.

    Инструкция:
    Данная задача относится к тепловым процессам и теплообмену. Для решения задачи нам нужно знать удельную теплоту сгорания сухих дров и процент тепла, который расходуется на нагревание воды.

    Удельная теплота сгорания - это количество тепла, которое выделяется при сгорании единицы вещества (1 кг в данном случае). В задаче указано, что удельная теплота сгорания сухих дров составляет 8.3 * 10^6 Дж/кг.

    Также, нам дана масса сухих дров, которые сгорают - 3 кг, и процент тепла, который рассеивается в окружающую среду - 90%.

    Для решения задачи мы можем воспользоваться формулой:
    Q = m * c * ΔT,
    где Q - количество тепла, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

    В данной задаче нам нужно найти массу воды, которую можно нагреть до точки кипения. Для этого мы можем использовать формулу:
    Qводы = Qдров * η,
    где Qводы - количество тепла, необходимое для нагревания воды, Qдров - количество тепла, выделяющееся при сжигании сухих дров, η - процент тепла, расходующийся на нагревание воды (в нашем случае - 10%).

    Теперь мы можем подставить известные значения в формулу и решить ее, чтобы найти массу воды, которую можно нагреть до точки кипения.

    Например:
    Qдров = mдров * cдров,
    Qводы = Qдров * η,
    mводы = Qводы / cводы.

    В нашем случае:
    mдров = 3 кг,
    cдров = 8.3 * 10^6 Дж/кг,
    η = 0.1 (10%).

    Тогда:
    Qдров = 3 кг * 8.3 * 10^6 Дж/кг = 24.9 * 10^6 Дж,
    Qводы = 24.9 * 10^6 Дж * 0.1 = 2.49 * 10^6 Дж,
    cводы - предполагается, что удельная теплоемкость воды равна 4.18 * 10^3 Дж/(кг * °C) (обычное значение).

    Теперь можно вычислить массу воды:
    mводы = 2.49 * 10^6 Дж / (4.18 * 10^3 Дж/(кг * °C) * 100 °C) = 5.95 кг.

    Ответ: Массу воды можно нагреть до точки кипения составит 5.95 кг.

    Совет:
    Для лучшего понимания тепловых процессов и теплообмена, рекомендуется изучить основные понятия, такие как удельная теплоемкость, теплота сгорания и законы сохранения энергии. Также полезно практиковаться в решении подобных задач, чтобы закрепить полученные знания.

    Задача на проверку:
    На сколько градусов изменится температура 2 кг воды, если ее нагреть, используя 1 кг сухих дров с удельной теплотой сгорания 7.5 * 10^6 Дж/кг? (Удельная теплоемкость воды - 4.18 * 10^3 Дж/(кг * °C)).
Написать свой ответ: