Вопрос задан 31.01.2025 в 21:16. Предмет Физика. Спрашивает Gevorgyan Van.

Помогите, прошу с задачей!!!!!!
На керосиновой горелке нагревали воду от температуры 22 градуса до кипения. Определите массу воды, если масса сгоревшего керосина 25 г, а потери теплоты в окружающую среду составили 30%(удельная теплота сгорания q=43 МДж/кг, удельная теплоемкость воды с= 4,2* 10^3 Дж/кг *С, температура кипения воды 100 с)

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Арефьев Максим.

Чтобы решить эту задачу, необходимо использовать закон сохранения энергии. При сгорании керосина выделяется определённое количество тепла, часть которого идёт на нагрев воды, а часть теряется в окружающую среду.

Дано:

  1. Масса сгоревшего керосина mкер=25г=0,025кгm_{\text{кер}} = 25 \, \text{г} = 0{,}025 \, \text{кг}.
  2. Удельная теплота сгорания керосина q=43МДж/кг=43×106Дж/кгq = 43 \, \text{МДж/кг} = 43 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}.
  3. Удельная теплоёмкость воды c=4,2×103Дж/кг°Cc = 4{,}2 \times 10^3 \, \text{Дж/кг} \cdot \text{°C}.
  4. Начальная температура воды t1=22°Ct_1 = 22 \, \text{°C}.
  5. Температура кипения воды t2=100°Ct_2 = 100 \, \text{°C}.
  6. Потери тепла составляют 30%.

Найдём количество теплоты, выделяемое при сгорании керосина:

Тепло QсгоранияQ_{\text{сгорания}}, выделяющееся при сгорании керосина, можно найти по формуле:

Qсгорания=mкерqQ_{\text{сгорания}} = m_{\text{кер}} \cdot q

Подставим значения:

Qсгорания=0,025кг×43×106Дж/кг=1,075×106ДжQ_{\text{сгорания}} = 0{,}025 \, \text{кг} \times 43 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 1{,}075 \times 10^6 \, \text{Дж}

Учтём потери тепла

Так как потери тепла составляют 30%, на нагрев воды идёт только 70% от выделенного количества тепла:

Qполезное=Qсгорания×0,7Q_{\text{полезное}} = Q_{\text{сгорания}} \times 0{,}7

Подставим значения:

Qполезное=1,075×106Дж×0,7=752,5×103ДжQ_{\text{полезное}} = 1{,}075 \times 10^6 \, \text{Дж} \times 0{,}7 = 752{,}5 \times 10^3 \, \text{Дж}

Рассчитаем массу воды

Для нагрева воды от начальной температуры t1=22°Ct_1 = 22 \, \text{°C} до температуры кипения t2=100°Ct_2 = 100 \, \text{°C} требуется количество тепла QводыQ_{\text{воды}}, которое можно найти по формуле:

Qводы=mводыc(t2t1)Q_{\text{воды}} = m_{\text{воды}} \cdot c \cdot (t_2 - t_1)

где mводыm_{\text{воды}} — масса воды, которую нам нужно найти. Подставим QполезноеQ_{\text{полезное}} в это выражение и решим уравнение для mводыm_{\text{воды}}:

mводы=Qполезноеc(t2t1)m_{\text{воды}} = \frac{Q_{\text{полезное}}}{c \cdot (t_2 - t_1)}

Подставим все известные значения:

mводы=752,5×103Дж4,2×103Дж/кг(10022)m_{\text{воды}} = \frac{752{,}5 \times 10^3 \, \text{Дж}}{4{,}2 \times 10^3 \, \text{Дж/кг} \cdot (100 - 22)} mводы=752,5×1034,2×10378m_{\text{воды}} = \frac{752{,}5 \times 10^3}{4{,}2 \times 10^3 \cdot 78} mводы7525003276002,3кгm_{\text{воды}} \approx \frac{752500}{327600} \approx 2{,}3 \, \text{кг}

Ответ:

Масса воды составляет примерно 2,3кг2{,}3 \, \text{кг}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос