Сосуды с водой, начальная температура которой была 10 °С, нагревалась в пламени горящих кусков торфа, дров и каменного угля (их массы равны). Первый сосуд прогрелся до 25°С, второй до 40°С, третий до 30 °С. Под каким сосудом горел торф? Удельная теплота сгорания торфа - 1,4·107 Дж/кг, дров - 1,0 ·107 Дж/кг, каменного угля - 2,7·107 Дж/кг В ответе запишите число являющееся номером сосуда

Давай разберёмся шаг за шагом, как определить, под каким сосудом горел торф.

Дано:

• Начальная температура воды: $T_0 = 10^\circ C$

• Конечные температуры воды:

  • Сосуд 1: $T_1 = 25^\circ C$

  • Сосуд 2: $T_2 = 40^\circ C$

  • Сосуд 3: $T_3 = 30^\circ C$

• Массы топлива одинаковы.

• Удельная теплота сгорания топлива:

  • Торф: $q_\text{торф} = 1,4 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}$

  • Дрова: $q_\text{дрова} = 1,0 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}$

  • Каменный уголь: $q_\text{уголь} = 2,7 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}$

Шаг 1: Определяем количество теплоты, полученной водой

Количество теплоты, полученной водой:

где $c$ — удельная теплоёмкость воды ($4,2 \cdot 10^3 \, \text{Дж/(кг·°С)}$), $m$ — масса воды, $\Delta T = T_\text{кон} - T_0$.

Так как массы воды одинаковы, то тепловая энергия пропорциональна разнице температур:

• Сосуд 1: $\Delta T_1 = 25 - 10 = 15$

• Сосуд 2: $\Delta T_2 = 40 - 10 = 30$

• Сосуд 3: $\Delta T_3 = 30 - 10 = 20$

Таким образом, соотношение тепла:

Шаг 2: Сравниваем с удельными теплотами сгорания

Мы знаем, что массы топлива одинаковы, значит, тепловая энергия пропорциональна удельной теплоте сгорания:

• Торф: $1,4 \cdot 10^7$

• Дрова: $1,0 \cdot 10^7$

• Каменный уголь: $2,7 \cdot 10^7$

Сравним их по величине:

Шаг 3: Сопоставляем с конечными температурами

• Наибольшая температура воды = 40 °C → самый «горючий» топливо → каменный уголь

• Средняя температура воды = 30 °C → средняя по теплоте → торф

• Наименьшая температура воды = 25 °C → наименее «горючее» → дрова

Шаг 4: Определяем номер сосуда для торфа

• Сосуд 1: 25 °C → дрова

• Сосуд 2: 40 °C → каменный уголь

• Сосуд 3: 30 °C → торф

✅ Ответ: 3

Ответ:
3