Сколько энергии потребуется для нагревания смеси воды массой 500 г и спирта массой 100 г с температуры 20 градусов

Barsik

20

Для решения данной задачи нам понадобится знание формулы для вычисления тепловой энергии:

\[Q = mc\Delta T\]

Где:
- \(Q\) - тепловая энергия (в Джоулях),
- \(m\) - масса вещества (в кг),
- \(c\) - удельная теплоемкость вещества (в Дж/кг⋅°C),
- \(\Delta T\) - изменение температуры (в °C).

В нашей задаче у нас есть смесь воды и спирта, поэтому нам понадобится вычислить энергию для каждой составляющей отдельно, а затем сложить полученные значения.

Для воды:
- \(m_1 = 500 \, \text{г} = 0.5 \, \text{кг}\),
- \(c_1 = 4.18 \, \text{кДж/кг⋅°C}\) (удельная теплоемкость воды).

Для спирта:
- \(m_2 = 100 \, \text{г} = 0.1 \, \text{кг}\),
- \(c_2 = 2.5 \, \text{кДж/кг⋅°C}\) (удельная теплоемкость спирта).

Используя формулу \(Q = mc\Delta T\) и подставляя известные значения, мы можем вычислить тепловую энергию для каждой составляющей:

Для воды:
\(\Delta T_1 = 60 - 20 = 40 \, \text{°C}\)
\[Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 = 0.5 \cdot 4.18 \cdot 40 = 83.6 \, \text{Дж}\]

Для спирта:
\(\Delta T_2 = 60 - 20 = 40 \, \text{°C}\)
\[Q_2 = m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2 = 0.1 \cdot 2.5 \cdot 40 = 10 \, \text{Дж}\]

Теперь мы можем просуммировать энергии для каждой составляющей:
\[Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 83.6 + 10 = 93.6 \, \text{Дж}\]

Таким образом, для нагревания смеси воды массой 500 г и спирта массой 100 г с температуры 20 °C до 60 °C потребуется 93.6 Дж тепловой энергии.