Вопрос задан 06.04.2025 в 19:30. Предмет Физика. Спрашивает Смирнов Евгений.

На сколько изменится температура воды объемом 100 л, если считать что вся теплота, выделяемая при сжигании древесного угля массой 0.5 кг, пойдет на
нагревание воды

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Жиляева Юличка.

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно рассчитать изменение температуры воды, используя законы сохранения энергии. Теплота, выделяющаяся при сжигании древесного угля, будет передана воде, нагревая её.

Дано:

  1. Масса воды mводы=100 кгm_{воды} = 100 \, \text{кг} (объем 100 л эквивалентен массе 100 кг, так как плотность воды ρ=1 кг/л\rho = 1 \, \text{кг/л}).
  2. Масса древесного угля mугля=0.5 кгm_{угля} = 0.5 \, \text{кг}.
  3. Удельная теплоёмкость воды cводы=4200 Дж/(кг\cdotp°C)c_{воды} = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}.
  4. Теплотворная способность древесного угля qугля≈30 МДж/кгq_{угля} \approx 30 \, \text{МДж/кг} (в среднем, для древесного угля эта величина находится в диапазоне 27–33 МДж/кг).

Формулы:

  1. Теплота, выделяемая при сжигании угля: Q=mугля⋅qугляQ = m_{угля} \cdot q_{угля}
  2. Теплота, идущая на нагрев воды: Q=mводы⋅cводы⋅ΔTQ = m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T
  3. Из уравнения теплового баланса можно найти изменение температуры: ΔT=Qmводы⋅cводы\Delta T = \frac{Q}{m_{воды} \cdot c_{воды}}

Решение:

  1. Вычислим количество теплоты, выделяемое углём:

    Q=0.5 кг⋅30⋅106 Дж/кг=15⋅106 Дж.Q = 0.5 \, \text{кг} \cdot 30 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг} = 15 \cdot 10^6 \, \text{Дж}.
  2. Подставим значение QQ в формулу для ΔT\Delta T:

    ΔT=15⋅106100 кг⋅4200 Дж/(кг\cdotp°C).\Delta T = \frac{15 \cdot 10^6}{100 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}}.
  3. Проведём расчёты:

    ΔT=15⋅106420000=35.71 °C.\Delta T = \frac{15 \cdot 10^6}{420000} = 35.71 \, \text{°C}.

Ответ:

Температура воды увеличится на 35.71 °C, если вся теплота, выделяющаяся при сжигании 0.5 кг древесного угля, пойдёт на нагревание 100 л воды.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос