Сколько граммов спирта нужно сжечь, чтобы превратить в пар 900 грамм воды, взятой при температуре кипения? Ответ

Ветерок

65

Данная задача относится к термодинамике и требует применения законов сохранения энергии и теплоты.

Шаг 1: Определение необходимого количества теплоты для превращения 900 грамм воды в пар
Для начала определим количество теплоты, необходимое для превращения 900 грамм воды в пар. Это можно сделать с помощью формулы:
$q=m\cdot C\cdot \mathrm{\Delta }T$,

где
$q$ - количество теплоты,
$m$ - масса вещества,
$C$ - удельная теплоемкость,
$\mathrm{\Delta }T$ - изменение температуры.

Известные величины:
Масса воды, $m_{воды}=900$ грамм,
Удельная теплоемкость воды, $C_{воды}=4200$ Дж/(кг·°С),
Изменение температуры, $\mathrm{\Delta }{T}_{воды}=100-100=0$ °С (так как вода берется при температуре кипения).

Подставляя известные значения в формулу, получаем:
$q_{воды}=m_{воды}\cdot C_{воды}\cdot \mathrm{\Delta }{T}_{воды}=900\cdot 4200\cdot 0=0$ Дж.

Таким образом, необходимое количество теплоты для превращения 900 грамм воды в пар равно 0 Дж.

Шаг 2: Определение необходимого количества сгоревшего спирта

Так как количество теплоты должно быть сохранено, количество теплоты, выделившееся при сгорании спирта, должно быть равно количеству теплоты, необходимому для превращения воды в пар.

Для определения количества сгоревшего спирта воспользуемся формулой:
$q_{спирта}=m_{спирта}\cdot H_{спирта}$,

где
$q_{спирта}$ - количество теплоты, выделившееся при сгорании спирта,
$m_{спирта}$ - масса спирта,
$H_{спирта}$ - удельная теплота сгорания спирта.

Подставляя известные значения, получаем:
$q_{спирта}=m_{спирта}\cdot H_{спирта}$.

Так как количество теплоты должно быть сохранено, $q_{спирта}=q_{воды}$.

Теперь выразим массу спирта:
$m_{спирта}=\frac{q_{спирта}}{H_{спирта}}=\frac{0}{27\cdot {10}^6}$ кг.

Примечание: В данном случае получается, что необходимое количество сгоревшего спирта равно 0 кг. Это говорит нам о том, что для превращения 900 грамм воды в пар никакого спирта сжигать не требуется. Таким образом, ответ на задачу равен 0 граммов спирта.