Сколько энергии было затрачено на нагревание воды и сколько энергии было передано окружающей среде при нагревании
Сколько энергии было затрачено на нагревание воды и сколько энергии было передано окружающей среде при нагревании 175 г воды с 15 до 75 градусов при использовании 5 г спирта на спиртовке?
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:
\[ Q_{\text{нагрев воды}} = 175 \, \text{г} \cdot 4.18 \, \text{Дж/г°C} \cdot (75 - 15) \, \text{°C} \]
\[ Q_{\text{нагрев воды}} = 175 \, \text{г} \cdot 4.18 \, \text{Дж/г°C} \cdot 60 \, \text{°C} = 44 340 \, \text{Дж} \]
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.