5. Су меншігінің қыздырылуына көрсетілген таскөмір толық жанғанда бөлінетін жылу массасының қанша мөлшеріне ие болады

Предмет вопроса: Теплообмен в воде

Описание:
Данная задача связана с теплообменом воды. Для решения этой задачи нужно найти массу воды, которая разогрелась от 20 °C до 70 °C при заданных значениях удельной теплоемкости воды и теплоты, выделяющейся при полном сгорании топлива (в данном случае таскөмір).

Удельная теплоемкость воды (меншікті жылу сыйымдылығы) равна 4200 Дж/(кг °С). Это значит, что для повышения температуры 1 кг воды на 1 °C требуется 4200 Дж.

У таскөмір (меншікті жану жылуы) удельная теплота сгорания равна 30 МДж/кг. Это значит, что каждый килограмм топлива выделяет 30 МДж тепла при полном сгорании.

Чтобы решить задачу, нужно найти массу воды по формуле q = m * c * ΔT, где q - количество тепла, требуемое для нагрева воды, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Так как таскөмір полностью нагревает воду, то количество тепла, выделяемое таскөміром, равно количеству тепла, требуемого для нагрева воды:

m * 30 МДж/кг = m * c * ΔT

Выражая массу воды:

m = (30 МДж/кг) / (c * ΔT)

Подставляя значения удельной теплоемкости воды (4200 Дж/(кг °С)) и изменения температуры (70 °С - 20 °С = 50 °С), получаем:

m = (30 МДж/кг) / (4200 Дж/(кг °С) * 50 °С)

Расчет:

m = (30 * 10^6 Дж/кг) / (4200 Дж/(кг °С) * 50 °С)

m = 142,857 кг

Таким образом, для полного нагрева суменшік (5) понадобится примерно 142,857 кг воды.

Совет:
Для лучшего понимания концепции теплообмена и расчетов, рекомендуется изучить основные понятия физики тепла и разобраться с формулами, используемыми при расчете тепловых величин.

Проверочное упражнение:
Нагрейте 2 кг воды от 10 °C до 50 °C. Какое количество тепла потребуется для этого? (Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг °С))