Сколько воды, взятой при температуре 20 °С, можно нагреть до 80 °С, сжигая керосин массой 40 г? Считать, что вся выделяемая при горении керосина энергия идет на нагревание воды. a. Составьте уравнение теплового баланса.
b. Определите, какое количество теплоты выделиться при сжигании керосина. (q= 46 МДж/кг)
c. Выразите и вычислите массу воды из уравнения теплового баланса (Своды = 4.2 кДж/(кг .°C).

Можно нагреть 7,3 кг воды

Объяснение:

t₁ = 20°C

t₂ = 80°C

c = 4200 Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость воды

m₂ = 40 г = 0,04 кг

q = 46 МДж/кг = 46·10⁶ Дж/кг - удельная теплота сгорания керосина

m₁ - ? - масса воды

а. Уравнение теплового баланса: количество теплоты Q₁, полученной водой при нагревании, равно количеству теплоты Q₂, выделившейся при сгорании керосина.

Q₁ = Q₂

cm₁(t₂ - t₁) =  q · m₂

b. Количество теплоты Q₁, выделившейся при сгорании керосина

Q₂ = q · m₂ = 46·10⁶ · 0,04 = 1,84·10⁶ (Дж) = 1,84 МДж

с. Количество теплоты Q₁, полученной водой при нагревании

Q₁ = cm₁(t₂ - t₁)

m₁ = Q₁ : (c(t₂ - t₁))

m₁ = Q₂ : (c(t₂ - t₁))

m₁ = 1,84·10⁶ : (4200 · (80 - 20))

m₁ ≈ 7.3 (кг)