Какую массу воды можно привести до кипения, если сжечь 3 кг сухих дров в костре и рассеять 90% тепла от их сгорания

  • 65
Какую массу воды можно привести до кипения, если сжечь 3 кг сухих дров в костре и рассеять 90% тепла от их сгорания в окружающую среду? В начале вода имеет температуру 10 °C, а удельная теплота сгорания сухих дров равна 8,3 * 10^6 Дж/кг. Температура кипения воды при нормальных условиях.
Smesharik
70
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон сохранения энергии и удельную теплоту сгорания сухих дров.

Первым шагом, давайте найдем количество теплоты, выделяющейся при сгорании 3 кг сухих дров. Это можно сделать, умножив массу дров на их удельную теплоту сгорания:

Q1=mq1=3кг8,3×106Дж/кг=24,9×106Дж

Затем, давайте найдем количество теплоты, не рассеившейся в окружающую среду. Так как 90% тепла рассеивается, то оставшиеся 10% сохраняются:

Q2=0.1×Q1=0.1×24,9×106Дж=2,49×106Дж

Теперь, давайте рассмотрим, сколько массы воды можно привести до кипения с использованием полученной теплоты. Для этого нам необходимо использовать удельную теплоту парообразования воды, которая равна L=2,26×106Дж/кг.

Уравнение, которое связывает теплоту, массу и удельную теплоту парообразования воды, следующее:

Q2=mводыL

Подставим известные значения и найдем массу воды:

2,49×106Дж=mводы2,26×106Дж/кг

Решим это уравнение относительно mводы:

mводы=2,49×106Дж2,26×106Дж/кг1,10кг

Таким образом, можно привести до кипения примерно 1,10 кг воды при сжигании 3 кг сухих дров и рассеянии 90% тепла.