Скільки спирту необхідно, щоб нагріти 200 г води з температурою 25°С до точки кипіння?

Сладкий_Ангел

51

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо знать удельную теплоемкость воды и её нагревательную способность, а также воспользоваться формулой для расчета необходимого количества энергии.

Удельная теплоемкость воды составляет около 4.186 Дж/г °C. Это означает, что для нагревания 1 г воды на 1 градус Цельсия необходимо затратить 4.186 Дж энергии.

В нашем случае нам нужно нагреть 200 г воды на 75 градусов Цельсия (от 25 до 100 градусов).

Теперь мы можем воспользоваться формулой:

\[
Q = m \cdot c \cdot \Delta T
\]

где:
- \(Q\) - количество энергии в Джоулях,
- \(m\) - масса вещества в граммах,
- \(c\) - удельная теплоемкость вещества в Дж/(г °C),
- \(\Delta T\) - изменение температуры в градусах Цельсия.

Подставляя известные значения:

\[
Q = 200 \, \text{г} \times 4.186 \, \text{Дж/г °C} \times 75 °C
\]

Рассчитываем:

\[
Q = 62850 \, \text{Дж}
\]

Теперь нам нужно знать энергетическую цену спирта (сколько энергии нужно для его нагревания). Обычно энергетическая ценность спирта составляет около 26 МДж/литр. Это означает, что 1 литр спирта выделяет 26 Мегаджоулей энергии при сгорании.

Переведем массу спирта в литры, используя плотность спирта (около 789 г/мл):

\[
\frac{{62850 \, \text{Дж}}}{{26 \, \text{МДж/л}}} = \frac{{62850 \, \text{Дж}}}{{26000 \, \text{кДж/л}}} = \frac{{62850 \, \text{Дж}}}{{26000 \, \text{кДж}}} \cdot \frac{{\text{кДж}}}{{\text{л}}} \approx 2.42 \, \text{л}
\]

Таким образом, нам потребуется примерно 2.42 литра спирта, чтобы нагреть 200 г воды с 25°С до точки кипения.