Что произойдет в сосуде после того, как сгорит 100 г керосина, если начать плавить кусок льда массой 8 кг, который

Amina

54

Для решения данной задачи нам необходимо учесть законы сохранения энергии и учет изменения агрегатного состояния вещества.

1. Прежде всего, определим, какое количество теплоты будет выделино при сгорании 100 г керосина. Предполагая, что сгорание происходит полностью и энергия превращается только в тепло, воспользуемся химическим уравнением горения керосина:

\[ 2C_{12}H_{26} + 37O_2 \rightarrow 24CO_2 + 26H_2O + \textit{теплота} \]

Молярная масса керосина составляет 170 г/моль. Поэтому масса 100 г керосина составляет \( \frac{{100}}{170} \approx 0.588 \) моль. Согласно химическому уравнению, при сгорании 1 моля керосина выделяется 2940 кДж теплоты. Таким образом, выделимое количество теплоты при сгорании 100 г составит:

\[ 0.588 \, \text{моль} \times 2940 \, \text{кДж/моль} \approx 1724 \, \text{кДж} \]

2. Второй этап задачи - определить количество теплоты, необходимое для плавления куска льда массой 8 кг. Для этого воспользуемся удельной теплотой плавления известной для льда, которая равна 334 кДж/кг. Таким образом, общее количество теплоты, требуемое для плавления куска льда, составит:

\[ \text{Теплота} = 8 \, \text{кг} \times 334 \, \text{кДж/кг} = 2672 \, \text{кДж} \]

3. Теперь, когда мы определили количество теплоты, выделяемое при сгорании керосина (1724 кДж), и количество теплоты, требуемое для плавления льда (2672 кДж), можем рассмотреть результат.

- Если количество выделяемой теплоты меньше или равно количеству необходимой теплоты для плавления льда (1724 кДж ≤ 2672 кДж), то лед полностью растает, и останется только вода при температуре плавления (0 градусов).

- Если количество выделяемой теплоты больше количества необходимой теплоты для плавления льда (1724 кДж > 2672 кДж), то лед полностью растает, а оставшаяся избыточная теплота будет передана воде, приводя к ее нагреву.

Таким образом, в сосуде после сгорания 100 г керосина и плавления 8 кг льда будет находиться вода при температуре плавления (0 градусов).