Яка може бути найбільша маса води з початковою температурою 20 °C, яку можна перетворити на пар з температурою

Предмет вопроса: Розрахунок маси води, необхідної для перетворення її на пар при згорянні бензину

Пояснення: Для розрахунку маси води, яку можна перетворити на пар, використовуючи теплоту, що виділяється під час повного згоряння бензину, спочатку потрібно з"ясувати кількість теплоти, що виділяється від 10 г бензину. Далі цю кількість теплоти треба зв"язати із кількістю води, яку можна перетворити на пар.

Розрахункова формула: Q = m * c * Δt, де Q - кількість теплоти, m - маса речовини, c - теплоємність, Δt - зміна температури.

У даному випадку, ми вже знаємо масу бензину (10 г) і зміну температури (80 °C), тому нам потрібно знайти теплоємність води та її масу.

Теплоємність води c = 4,186 Дж/(г°C) (ця величина залишається сталою не залежно від кількості води).

Тепер можемо розрахувати масу максимальної кількості води, використовуючи формулу:

Q_вода = Q_бензину
m_вода * c_вода * (100 °C - 20 °C) = 10 г * c_бензину * (100 °C - 20 °C),

де m_вода - маса води, яку ми шукаємо.

Після підстановки відомих значень і вирішення рівняння, ми отримуємо:
m_вода = (10 г * c_бензину * (100 °C - 20 °C)) / (c_вода * (100 °C - 20 °C)).

Отже, це є пошагове рішення проблеми.

Приклад використання: Знайдіть максимальну масу води, яку можна перетворити на пар, використовуючи 10 г бензину.

Порада: Для кращого розуміння цього завдання, можна також вивчити закон збереження енергії та теплоємність речовини. Також корисно знати, що вода має високу теплоємність, тому її часто використовують у процесах охолодження або нагрівання.

Вправа: Яка маса води може бути перетворена на пар при згорянні 20 г бензину, якщо зміна температури рівна 60 °C? (Припустимо, що теплоємність бензину і води залишаються сталими)