Сколько воды можно нагреть от 20° до 60°, сжигая 50г каменного угля? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг °C. Удельная теплота сгорания каменного угля 29*10⁶ Дж/кг
Для того чтобы определить, сколько воды можно нагреть от 20° до 60° сжигая 50 г каменного угля, необходимо использовать формулу для поиска тепла, полученного от сгорания угля, а также формулу для количества тепла, необходимого для нагрева воды.
- Сначала вычислим теплоту, выделяемую при сгорании 50 г каменного угля.
Удельная теплота сгорания каменного угля равна 29 × 10⁶ Дж/кг. Поскольку у нас 50 г угля, это 0,05 кг. Теплота \( Q \), выделяемая при сгорании угля, рассчитывается по формуле:
\[ Q_{уголь} = m \cdot q \]
где \( m \) — масса угля, а \( q \) — удельная теплота сгорания.
Подставим значения:
\[ Q_{уголь} = 0,05 \, \text{кг} \cdot 29 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 1,45 \times 10^6 \, \text{Дж} \]
- Теперь определим, сколько тепла нужно для нагрева воды от 20° до 60°.
Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/кг °C. Температурный интервал составляет \( 60° - 20° = 40° \).
Тепло, необходимое для нагрева воды \( Q_{вода} \), рассчитывается по формуле:
\[ Q_{вода} = m_{вода} \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- \( m_{вода} \) — масса воды (в кг),
- \( c \) — удельная теплоемкость,
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
- Теперь приравняем количество полученного тепла к количеству тепла, необходимому для нагрева воды:
\[ 1,45 \times 10^6 \, \text{Дж} = m_{вода} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг °C} \cdot 40° \]
- Решим уравнение для \( m_{вода} \):
\[ m_{вода} = \frac{1,45 \times 10^6}{4200 \cdot 40} \]
Произведем вычисления:
\[ m_{вода} = \frac{1,45 \times 10^6}{168000} \approx 8,63 \, \text{кг} \]
Таким образом, сжигая 50 г каменного угля, можно нагреть примерно 8,63 кг воды от 20° до 60°.
