На сколько граммов уменьшится количество спирта в спиртовой горелке после расплавления 20 г нафталина, по­мещенного в алюминиевый сосуд массой 50 г, начальная тем­пература которых 15 °С? КПД установки 100%?

Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять, сколько тепла требуется для расплавления 20 г нафталина и насколько это тепло может быть передано от спиртовой горелки (с которой сгорает спирт) через алюминиевый сосуд на нафталин. Следовательно, нужно рассчитать количество тепла, необходимое для расплавления нафталина, и затем выяснить, сколько спирта сгорит для передачи этого количества тепла.

1. Теплотворная способность спирта

Предположим, что спирт сгорает полностью, и вся энергия передается на расплавление нафталина. Для этого нужно знать теплотворную способность спирта. Энергия, выделяющаяся при сгорании 1 г спирта (например, этанола), составляет примерно 7,1 ккал/г, что эквивалентно 29,7 кДж/г.

2. Необходимое тепло для расплавления нафталина

Для расплавления нафталина нужно учитывать его теплоёмкость, а также теплоту плавления. Теплоту плавления нафталина можно принять равной 50,3 кДж/кг.

Площадь, на которой мы будем работать:

• Масса нафталина: 20 г = 0,02 кг
• Теплота плавления нафталина: 50,3 кДж/кг

Необходимое количество тепла для расплавления 20 г нафталина:

3. Нахождение массы сгоревшего спирта

Теперь нужно понять, сколько спирта сгорит, чтобы передать это количество тепла. Мы знаем, что теплотворная способность спирта составляет 29,7 кДж/г. Сколько спирта потребуется для выделения 1,006 кДж?

Масса спирта $m_{\text{спирт}}$, необходимая для выделения 1,006 кДж, рассчитывается по формуле:

Ответ:

Количество спирта, которое сгорит, чтобы расплавить 20 г нафталина в алюминиевом сосуде массой 50 г, при КПД установки 100%, составит примерно 0,034 г.

Таким образом, в процессе расплавления 20 г нафталина в данном случае будет сгореть около 0,034 г спирта.