Сколько энергии было затрачено на нагревание воды и сколько энергии было передано окружающей среде при нагревании

Zolotoy_Klyuch

7

Для решения этой задачи нам понадобится знать удельную теплоёмкость воды и спирта. Удельная теплоёмкость — это количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы вещества на 1 градус Цельсия.

1. Рассчитываем теплоту, затраченную на нагревание воды:

Удельная теплоемкость $c_{\text{воды}}$ = 4.18 Дж/г°C (для воды)

Масса воды $m_{\text{воды}}$ = 175 г

Начальная температура воды $T_1$ = 15°C
Конечная температура воды $T_2$ = 75°C

Для подсчёта теплоты, затраченной на нагревание воды, используем формулу:

$$Q_{\text{нагрев воды}}=m_{\text{воды}}\cdot c_{\text{воды}}\cdot (T_2-T_1)$$

Подставляем значения:

$$Q_{\text{нагрев воды}}=175\text{г}\cdot 4.18\text{Дж/г°C}\cdot (75-15)\text{°C}$$

$$Q_{\text{нагрев воды}}=175\text{г}\cdot 4.18\text{Дж/г°C}\cdot 60\text{°C}=44340\text{Дж}$$

Следовательно, на нагревание воды было затрачено 44 340 Дж энергии.

2. Рассчитываем теплоту, переданную окружающей среде при испарении спирта:

Удельная теплоемкость $c_{\text{спирта}}$ = 2.44 Дж/г°C (для спирта)

Масса спирта $m_{\text{спирта}}$ = 5 г

Для подсчета теплоты, переданной окружающей среде, используем формулу:

$$Q_{\text{среда}}=m_{\text{спирта}}\cdot c_{\text{спирта}}\cdot (T_2-T_1)$$

Подставляем значения:

$$Q_{\text{среда}}=5\text{г}\cdot 2.44\text{Дж/г°C}\cdot (75-15)\text{°С}$$

$$Q_{\text{среда}}=5\text{г}\cdot 2.44\text{Дж/г°C}\cdot 60\text{°С}=732\text{Дж}$$

Следовательно, 732 Дж энергии было передано окружающей среде при нагревании воды и испарении спирта.