Какая будет конечная температура воды после полного нагрева ее теплом, выделившимся при полном сгорании 1 кг дизельного

  • 2
Какая будет конечная температура воды после полного нагрева ее теплом, выделившимся при полном сгорании 1 кг дизельного топлива? Вода имеет массу 600 кг, удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(кг °С), а удельная теплота сгорания дизельного топлива равна 43 МДж/кг. Учитывая, что начальная температура воды составляет 0 °С, какая будет конечная температура воды? Ответ нужно выразить в градусах Цельсия и округлить до целого значения.
Пугающий_Пират
41
Для решения данной задачи нам понадобятся две формулы - формула определения выделившегося тепла и формула определения изменения теплоты вещества.

Первая формула, которую мы будем использовать, - это формула определения выделившегося тепла:
\( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \),

где \( Q \) - выделившийся теплотный эффект, \( m \) - масса вещества, \( c \) - удельная теплоемкость вещества, \( \Delta T \) - изменение температуры.

Вторая формула, которую мы использовать, - это формула определения изменения теплоты вещества:
\( \Delta Q = m \cdot c \cdot \Delta T \),

где \( \Delta Q \) - изменение теплоты вещества.

Из условия задачи нам известно, что масса воды составляет 600 кг, удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг °С), а начальная температура воды равна 0 °С.

Мы также знаем, что при полном сгорании 1 кг дизельного топлива выделяется 43 МДж тепла.

Теперь мы можем решить задачу, подставив известные значения в формулу определения выделившегося тепла.

Выделившаяся теплота при сгорании 1 кг дизельного топлива составляет 43 МДж, что равно \( 43 \times 10^6 \) Дж.

Мы можем определить изменение теплоты воды с помощью формулы:
\( \Delta Q = m \cdot c \cdot \Delta T \).

Подставим известные значения:
\( \Delta Q = 600 \, \text{кг} \times 4200 \, \text{Дж/}( \text{кг} \cdot \text{°C}) \cdot \Delta T \).

Мы хотим найти изменение температуры воды (\( \Delta T \)), поэтому перепишем формулу:
\( \Delta T = \frac{\Delta Q}{m \cdot c} \).

Подставим значения:
\( \Delta T = \frac{43 \times 10^6 \, \text{Дж}}{600 \, \text{кг} \times 4200 \, \text{Дж/}( \text{кг} \cdot \text{°C})} \).

Выполняя вычисления, получаем:
\( \Delta T \approx 20,48 \, \text{°C} \).

Наконец, чтобы найти конечную температуру воды, нужно прибавить изменение температуры к начальной температуре:
\( T_{\text{конечная}} = 0 °C + 20,48 \, \text{°C} \).

Ответ:
Конечная температура воды будет около 20,48 °C, округленная до целого значения - 20 °C.