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

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:

\[Q_1 = m \cdot q_1 = 3 \, \text{кг} \cdot 8,3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 24,9 \times 10^6 \, \text{Дж}\]

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

\[Q_2 = 0.1 \times Q_1 = 0.1 \times 24,9 \times 10^6 \, \text{Дж} = 2,49 \times 10^6 \, \text{Дж}\]

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 \(L = 2,26 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}\).

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

\[Q_2 = m_{\text{воды}} \cdot L\]

Подставим известные значения и найдем массу воды:

\[2,49 \times 10^6 \, \text{Дж} = m_{\text{воды}} \cdot 2,26 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}\]

Решим это уравнение относительно \(m_{\text{воды}}\):

\[m_{\text{воды}} = \frac{2,49 \times 10^6 \, \text{Дж}}{2,26 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}} \approx 1,10 \, \text{кг}\]

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