На сколько градусов можно повысить температуру 924-килограммовой массы воды, если сжечь 0.6 килограмма керосина

Тема занятия: Теплообмен и удельная теплоемкость вещества.

Объяснение: Чтобы решить эту задачу, нужно использовать формулу теплообмена между керосином и водой. Формула имеет вид:

Q = m * c * ΔT,

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

Дано, что масса воды равна 924 кг, масса сгоревшего керосина равна 0.6 кг, удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(кг•°С), а удельная теплота сгорания керосина - 43 МДж/кг.

Для начала нужно вычислить теплоту, выделенную при сгорании керосина, используя формулу:

Q = m * Qc,

где Qc - удельная теплота сгорания.

Подставив значения, получим:

Q = 0.6 кг * 43 МДж/кг = 25.8 МДж.

Теперь можно вычислить изменение температуры воды:

Q = m * c * ΔT,

где ΔT - искомое значение, которое нужно найти.

Подставив значения, получим:

25.8 МДж = 924 кг * 4200 Дж/(кг•°С) * ΔT.

Теперь можно найти ΔT, разделив обе части уравнения на 924 кг * 4200 Дж/(кг•°С):

ΔT = 25.8 МДж / (924 кг * 4200 Дж/(кг•°С)).

После подстановки и расчетов получаем:

ΔT ≈ 0.007°C.

Ответ округляем до десятых, поэтому изменение температуры равно примерно 0.007°C.

Совет: Чтобы лучше понять теплообмен и удельную теплоемкость вещества, рекомендуется изучить основные принципы термодинамики и теплового равновесия. Также полезно ознакомиться с понятиями удельной теплоемкости различных веществ, чтобы легче решать задачи, связанные с теплообменом.

Задание: Масса воды составляет 500 кг. Какое количество теплоты необходимо передать этой воде, чтобы повысить ее температуру на 10°C? Удельная теплоемкость воды составляет 4186 Дж/(кг•°С).

Название: Нагревание воды

Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу, связывающую количество выделенной теплоты и изменение температуры. Формула имеет вид:

Q = mcΔT

где Q - количество выделенной теплоты (в джоулях), m - масса вещества (в килограммах), c - удельная теплоемкость вещества (в Дж/(кг•°С)), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Мы можем использовать эту формулу, чтобы вычислить изменение температуры воды. Масса воды равна 924 кг, удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг•°С), а количество выделившейся теплоты равно удельной теплоте сгорания керосина умноженной на его массу. Округлим удельную теплоту сгорания керосина до ближайших десятых:

Удельная теплота сгорания керосина = 43 МДж/кг = 43 000 000 Дж/кг

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу и решить её:

Q = mcΔT
43 000 000 Дж/кг * 0.6 кг = 924 кг * 4200 Дж/(кг•°С) * ΔT

25 800 000 Дж = 3 872 800 кг•°С * ΔT

ΔT = 25 800 000 Дж / (3 872 800 кг•°С) ≈ 6.7 °С

Таким образом, температура воды можно повысить на приблизительно 6.7 градусов Цельсия.

Например: Нагрейте 924-килограммовую массу воды, сжигая 0.6 килограмма керосина. Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(кг•°С), а удельная теплота сгорания керосина - 43 МДж/кг (ответ округлите до десятых).

Совет: Чтобы облегчить понимание задачи, важно хорошо ознакомиться с формулой Q = mcΔT и удостовериться, что вы знаете значение каждого символа в ней. Это поможет вам правильно применять формулу и получить точный ответ.

Закрепляющее упражнение: Сколько градусов можно повысить температуру 500 граммов алюминия, если сжечь 0.3 килограмма метана так, чтобы вся выделившаяся теплота пошла на нагревание алюминия? Известно, что удельная теплоемкость алюминия составляет 900 Дж/(кг•°С), а удельная теплота сгорания метана - 55 МДж/кг (ответ округлите до десятых).