44 Балла! Какое количество воды можно нагреть от начальной температуры 20°C до температуры кипения, если сжечь 168 г керосина? Считать, что вся энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, расходуется на нагревание воды.

Для того чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно использовать закон сохранения энергии, а также учесть свойства воды и керосина.

Шаг 1: Определим энергию, выделяющуюся при сгорании керосина.

Для начала нужно найти количество энергии, которое выделяется при сгорании 168 г керосина. Энергия сгорания керосина (или теплотворная способность) составляет примерно 42 МДж/кг. Это значит, что на 1 кг керосина выделяется 42 мегаджоуля энергии.

Чтобы найти количество энергии, выделяющееся при сгорании 168 г керосина, сделаем следующие расчеты:

1. Переведем массу керосина в килограммы:

   $$168 \, \text{г} = 0.168 \, \text{кг}$$

2. Теперь рассчитаем энергию, которая выделится при сгорании 0.168 кг керосина:

   $$E = 42 \, \text{МДж/кг} \times 0.168 \, \text{кг} = 7.056 \, \text{МДж}$$

Шаг 2: Найдем количество воды, которое можно нагреть.

Теперь, зная, сколько энергии выделяется при сгорании керосина, можем использовать эту энергию для нагрева воды. Энергия, необходимая для нагрева воды, рассчитывается по формуле:

где:

• $Q$ — это количество тепла (энергии), которое нужно для нагрева воды,
• $m$ — масса воды,
• $c$ — удельная теплоемкость воды, которая равна 4200 Дж/кг·°C,
• $\Delta T$ — изменение температуры воды (от 20°C до 100°C), то есть 80°C.

Мы знаем, что энергия $Q$ равна 7.056 МДж = 7,056,000 Дж. Поставим это в уравнение и найдем массу воды $m$:

Решим это уравнение для массы воды $m$:

Ответ:

Количество воды, которое можно нагреть от 20°C до 100°C с помощью энергии, выделяющейся при сгорании 168 г керосина, составляет 21 кг.