Какая будет масса сгоревшего спирта, если 35 стеклянную пробирку с водой массой 200 г и начальной температурой 20∘C

  • 65
Какая будет масса сгоревшего спирта, если 35 стеклянную пробирку с водой массой 200 г и начальной температурой 20∘C нагревают до температуры кипения на спиртовке с КПД равным 35%? Моляю вас, округлите ответ до целых граммов. Плотность стекла и воды составляют соответственно 840 Дж/(кг⋅∘C) и 4200 Дж/(кг⋅∘C). Теплота сгорания спирта равна 27 МДж/кг, а температура кипения воды равна 100∘C.
Utkonos
51
Для решения этой задачи, нам необходимо учесть потери тепла при нагревании воды, с учетом КПД спиртовки.

Давайте разобьем решение на несколько шагов:

Шаг 1: Рассчитаем количество теплоты, которое необходимо передать воде для нагрева от начальной температуры до температуры кипения.

Для этого воспользуемся формулой:
Q1=m1c1ΔT1

где:
Q1 - количество теплоты, m1 - масса воды, c1 - удельная теплоемкость воды, ΔT1 - изменение температуры.

Масса воды m1=200 грамм, удельная теплоемкость воды c1=4200 Дж/(кг⋅∘C), а изменение температуры ΔT1=10020=80 ∘C.

Подставим значения в формулу:
Q1=200420080

Выполним вычисления:
Q1=6,720,000 Дж.

Шаг 2: Теперь рассчитаем количество теплоты, которое выделилось при сгорании спирта.

Используем формулу:
Q2=m2Qсгорания

где:
Q2 - количество теплоты, выделившееся при сгорании спирта, m2 - масса спирта, Qсгорания - теплота сгорания спирта.

Теплота сгорания спирта Qсгорания=27 МДж/кг. Но нам нужно перевести ее в Дж, так как все остальные значения указаны в Дж.

1 МДж = 106 Дж.

Qсгорания=27×106 Дж/кг.

Теперь нам необходимо найти массу спирта.

Для этого воспользуемся формулой:
Q2=m2Qсгорания

Q2=6,720,000 Дж (значение, найденное на предыдущем шаге).

Подставим значения и найдем массу спирта:
6,720,000=m227×106

Выразим m2:
m2=6,720,00027×106 кг.
m2=0.24815 кг. (округляем до пяти знаков после запятой).

Обратите внимание, что данная масса выражена в килограммах, а нам нужно округлить до целых граммов. Переведем кг в г, учитывая, что 1 кг = 1000 г.

m2=0.24815×1000 г.
m2=248.15 г.

Таким образом, масса сгоревшего спирта равна 248 г. (округляем до целых граммов).

Надеюсь, решение было понятным и подробным! Если есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!