1) Какова масса воды, которую можно нагреть на 85 °C, используя 120 МДж тепла, полученных при сгорании 1 кг водорода?

Yaponka

22

Задача 1:
Для решения данной задачи, нам понадобятся информация о количестве тепла, полученного при сгорании 1 кг водорода и изменении температуры воды.

Количество тепла, получаемое при сгорании водорода можно выразить через удельную теплоту сгорания: \(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\), где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплота сгорания, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Удельная теплота сгорания водорода равна 120 МДж/кг. Предположим, что вода полностью поглощает всё полученное тепло при сгорании водорода.

Рассмотрим изменение температуры. Начальная температура воды \(T_{нач} = 0\) °C, конечная температура воды \(T_{кон} = 85\) °C.

После нахождения количества тепла, полученного при сгорании 1 кг водорода, найдем массу воды, которую можно нагреть на 85 °C.

Подставим известные значения в формулу:
\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\)
\(120 \cdot 10^6 = m \cdot 4.18 \cdot 85\)

Теперь найдем массу воды:
\(m = \frac{120 \cdot 10^6}{4.18 \cdot 85}\) кг

Далее переведем полученный результат из кг в тонны:
\(m = \frac{0.136 \cdot 10^6}{10^3}\) тонн

Ответ: Масса воды, которую можно нагреть на 85°C с использованием 120 МДж тепла, полученных при сгорании 1 кг водорода, составляет 0.136 тонн.

Задача 2:
Чтобы вычислить изменение внутренней энергии воды при охлаждении от 35 до 10 °C, воспользуемся формулой:
\(\Delta U = m \cdot c \cdot \Delta T\), где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды равна 4.18 Дж/(г·°C).
Массу воды примем равной 100 г.
Изменение температуры равно \((10-35)\) °C.
Подставим значения в формулу:
\(\Delta U = 100 \cdot 4.18 \cdot (-25)\) Дж

Ответ: Внутренняя энергия воды изменилась на \(-10450\) Дж при охлаждении от 35 до 10 °C.

Задача 3:
Чтобы определить удельную теплоемкость вещества по его графику, необходимо использовать формулу
\(c = \frac{Q}{m \cdot \Delta T}\), где \(c\) - удельная теплоемкость, \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

На графике представлена зависимость нагрева вещества на различные температуры при получении определенного количества тепла. Мы должны выбрать интервал температур, для которого известна масса вещества и количество теплоты.

Из графика определяем:
- Масса вещества \(m = 50\) г.
- Изменение температуры \(\Delta T\).
- Количество теплоты \(Q\).

Подставим известные значения в формулу:
\(c = \frac{Q}{m \cdot \Delta T}\)

Зная данные с графика, найдем удельную теплоемкость вещества и определим, о каком веществе идет речь.

Ответ: Чтобы найти удельную теплоемкость вещества и определить, о каком веществе идет речь, необходимо предоставить график с данными о количестве теплоты, массе вещества и изменении температуры. Мы сможем точно определить удельную теплоемкость и вещество по этим данным.