Яка може бути найбільша кількість води при початковій температурі 20°С, яку можна перетворити на парі при температурі

Забытый_Сад

30

Данная задача требует рассмотрения энергетической эквивалентности воды и теплоты сгорания бензина.

Сначала определим количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании 10 г бензина. По теплоте сгорания известно, что бензин выделяет 44 МДж/кг теплоты. Так как у нас есть 10 г бензина, то общая выделяющаяся теплота будет равна:

\[
\text{Теплота сгорания} = \text{масса} \times \text{теплота сгорания} = 10 \, \text{г} \times 44 \, \text{МДж/кг} = 0.44 \, \text{МДж}
\]

Теперь рассмотрим, какая часть этой теплоты будет использована для нагрева воды. При повышении температуры вода поглощает тепло, а затем превращается в пар. Этот процесс требует определенное количество теплоты, которое называется теплотой парообразования. Теплота парообразования воды составляет 40.7 \, \text{кДж/г}.

Для преобразования 1 г воды при температуре 20°С в пар при температуре 100°С потребуется:

\[
\text{Теплота парообразования} = 40.7 \, \text{кДж/г}
\]

Теперь мы можем рассчитать, сколько воды можно превратить в пар при заданных условиях. Пусть \(m\) - количество воды в граммах, которое мы хотим превратить в пар. Тогда общее количество теплоты, которое должно быть перенесено в этот процесс, составит:

\[
\text{Теплота} = m \times \text{Теплота парообразования}
\]

Так как мы хотим найти максимальное количество воды, которое можно превратить в пар, то мы должны использовать всю доступную теплоту сгорания бензина. Поэтому:

\[
\text{Теплота} = \text{Теплота сгорания} = 0.44 \, \text{МДж} = 440 \, \text{кДж}
\]

Теперь мы можем решить уравнение относительно \(m\):

\[
m \times \text{Теплота парообразования} = \text{Теплота}
\]

Подставим известные значения:

\[
m \times 40.7 \, \text{кДж/г} = 440 \, \text{кДж}
\]

Решим это уравнение относительно \(m\):

\[
m = \frac{440 \, \text{кДж}}{40.7 \, \text{кДж/г}} \approx 10.795 \, \text{г}
\]

Таким образом, максимальное количество воды, которое можно превратить в пар при данных условиях, составляет около 10.795 г.