Вопрос задан 08.11.2026 в 16:51. Предмет Физика. Спрашивает Земеров Егор.

До какой температуры t₂ нагреется на спиртовке вода массой m₁ = 2 кг, начальная температура которой t₁ = 14 °C, если на её нагревание пойдёт 60% энергии, выделившейся при сгорании спирта массой m = 0,2 кг? (Удельная теплота сгорания спирта = 27,0 МДж/кг). Запишите подробное решение этой задачи.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Тляшев Руслан.

Дано:

  • Масса воды: m1=2m_1 = 2 кг.

  • Начальная температура воды: t1=14 ∘Ct_1 = 14\,^\circ C.

  • Масса сгоревшего спирта: m=0,2m = 0{,}2 кг.

  • КПД нагревания: η=60%=0,6\eta = 60\% = 0{,}6.

  • Удельная теплота сгорания спирта: q=27,0q = 27{,}0 МДж/кг =27 000 000= 27\,000\,000 Дж/кг.

  • Удельная теплоёмкость воды: c=4200c = 4200 Дж/(кг·°C).

Найти: t2t_2 — конечную температуру воды.

Решение

1. Найдём количество теплоты, выделившееся при сгорании спирта.

Используем формулу:

Q=qmQ=qm

Подставим значения:

Q=27 000 000⋅0,2Q=27\,000\,000\cdot 0{,}2
Q=5 400 000 ДжQ=5\,400\,000\text{ Дж}

2. Найдём количество теплоты, которое пошло непосредственно на нагревание воды.

Так как на нагревание воды расходуется только 60% энергии, получаем:

Q1=ηQQ_1=\eta Q
Q1=0,6⋅5 400 000Q_1=0{,}6\cdot 5\,400\,000
Q1=3 240 000 ДжQ_1=3\,240\,000\text{ Дж}

3. Найдём изменение температуры воды.

Количество теплоты, необходимое для нагревания воды, определяется формулой:

Q1=cm1(t2−t1)Q_1=c m_1(t_2-t_1)

Выразим из неё конечную температуру:

t2=Q1cm1+t1t_2=\frac{Q_1}{cm_1}+t_1

Подставим известные значения:

t2=3 240 0004200⋅2+14t_2=\frac{3\,240\,000}{4200\cdot 2}+14
t2=3 240 0008400+14t_2=\frac{3\,240\,000}{8400}+14
t2=385,7+14t_2=385{,}7+14
t2≈400 ∘C\boxed{t_2\approx 400\,^\circ C}

Ответ:

t2≈400 ∘C\boxed{t_2\approx 400\,^\circ C}

Примечание: Полученное значение является результатом формального расчёта по школьной формуле нагревания воды. В действительности при нормальном атмосферном давлении вода закипит при 100 ∘C100\,^\circ C, поэтому нагреть её до 400 ∘C400\,^\circ C в обычной открытой ёмкости невозможно. Для решения задачи по стандартной школьной модели используется приведённый выше расчёт.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос