6. Яка кількість кам яного вугілля необхідна для вироблення теплоти, необхідної для підігріву 200 кг води на 10°С?

Yagodka

14

Задача 6. Щоб виробити теплоту необхідну для підігріву 200 кг води на 10°С, ми повинні використовувати кам"яне вугілля. Давайте розрахуємо, скільки саме кам"яного вугілля нам знадобиться.

Спочатку визначимо, скільки тепла потрібно передати воді для підігріву. Для цього використовується формула:

\(Q = mcΔT\)

де \(Q\) - тепло, \(m\) - маса, \(c\) - специфічна теплоємність, \(ΔT\) - зміна температури.

Маса води \(m = 200\) кг.
Специфічна теплоємність води \(c = 4186\) Дж/(кг·°C) (за наближенням).
Зміна температури \(ΔT = 10\)°C.

Підставляємо значення в формулу:

\(Q = 200 \cdot 4186 \cdot 10\) = 8 372 000 Дж.

Тепер обчислимо кількість кам"яного вугілля, необхідного для вироблення цього тепла. Ми будемо використовувати вугілля як джерело енергії для нагрівання води.

Для цього нам потрібно знати теплотворну здатність кам"яного вугілля, яка в даному завданні не наведена. Враховуючи це, неможливо точно розрахувати точну кількість кам"яного вугілля, необхідного для вироблення потрібної теплоти. Але ми можемо зробити наближений розрахунок, але він буде не точним.

Зазвичай, теплотворна здатність кам"яного вугілля дорівнює приблизно 24 МДж/кг (мегаджоулі на кілограм).

Отже, щоб виробити теплоту в 8 372 000 Дж, використовуючи кам"яне вугілля, ми можемо приблизно обчислити:

\(Q = mc\)

\(m = \frac{Q}{c}\)

\(m = \frac{8,372,000}{24,000,000} \approx 0.3488\) кг

Таким чином, для вироблення теплоти, необхідної для підігріву 200 кг води на 10°С, примірно потрібно використовувати 0.3488 кг кам"яного вугілля. Будь ласка, зверніть увагу, що такий розрахунок є наближеним через відсутність точних даних щодо теплотворної здатності кам"яного вугілля у цьому завданні.

Задача 7. Щоб перетворити 5 кг льоду при 0°С та нормальному атмосферному тиску (100 кПа) в кип"яток, нам потрібно витратити певну кількість тепла. Давайте розрахуємо, скільки саме тепла це буде.

Для цього використовуємо формулу:

\(Q = ml\)

де \(Q\) - тепло, \(m\) - маса, \(l\) - латентна теплота.

Маса льоду \(m = 5\) кг.
Латентна теплота перетворення льоду в воду \(l = 334,000\) Дж/кг.

Підставляємо значення в формулу:

\(Q = 5 \cdot 334,000\) = 1,670,000 Дж.

Тепер ми знаємо, що для перетворення 5 кг льоду при 0°С в кип"яток, нам потрібно витратити 1,670,000 Дж тепла.

Завдача 10. У твердому, рідкому та газоподібному станах речовини є молекулярний рух, а отже, є внутрішня енергія. Проте, найбільша внутрішня енергія буде у газоподібному стані речовини. Це пов"язано з більшим простором для руху молекул та їхньою взаємодією. Також, в газоподібному стані молекули мають найбільше середнє кінетичне енергією.

Таким чином, внутрішня енергія найбільша у газоподібному стані речовини.