Какое количество тепла будет получено при сжигании 50 г каменного угля, если всё это тепло будет использовано

Ястреб

20

Для решения этой задачи нам понадобится использовать закон сохранения энергии. Для начала, давайте рассчитаем количество тепла, которое выделится при сжигании 50 г каменного угля.

Воспользуемся химической реакцией сгорания каменного угля:

C + O2 -> CO2

Известно, что при сжигании 1 моля угля выделяется 393,5 кДж тепла. Молярная масса угля равна 12 г/моль.

Чтобы рассчитать количество молей угля в 50 г, воспользуемся формулой:

моль = масса / молярная масса

моль = 50 г / 12 г/моль ≈ 4,17 моль

Теперь, чтобы найти количество тепла, выделенного при сжигании 50 г угля, умножим количество молей на количество тепла, выделяемого при сжигании 1 моля:

количество тепла = количество молей × 393,5 кДж/моль

количество тепла = 4,17 моль × 393,5 кДж/моль ≈ 1639,8 кДж

Таким образом, при сжигании 50 г каменного угля будет выделено около 1639,8 кДж тепла.

Теперь рассчитаем насколько выроснет температура 7 кг воды после поглощения этого количества тепла.

Для этого нам потребуется использовать уравнение теплопередачи:

Q = m × c × ΔT

где Q - количество тепла, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Из таблицы физических свойств веществ известно, что удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г °C).

Теперь мы можем рассчитать изменение температуры воды:

Q = m × c × ΔT

1639,8 кДж = 7 кг × 4,18 Дж/(г °C) × ΔT

Переведем единицу измерения для удельной теплоемкости в Дж/(г °C) в кДж/(г °C):

4,18 Дж/(г °C) = 0,00418 кДж/(г °C)

Теперь решим уравнение относительно ΔT:

1639,8 кДж = 7 кг × 0,00418 кДж/(г °C) × ΔT

1639,8 кДж = 0,02926 кДж/°C × ΔT

ΔT = 1639,8 кДж / (0,02926 кДж/°C)

ΔT ≈ 56061 °C

Таким образом, температура воды после поглощения всего выделенного тепла будет увеличена на примерно 56061 °C.

Это очень высокая температура, что говорит о том, что указанное количество тепла может быть недостижимо в реальных условиях. Учтите, что это предположение основано только на математическом решении и не учитывает факторы реакции или теплопроводности.