Для решения данной задачи, сначала необходимо понять, как рассчитать количество теплоты, передаваемое от спирта к кастрюле и маслу.
Находим необходимое количество теплоты для нагрева масла и кастрюли:
Сначала нужно преобразовать массу масла в килограммы: \[ m_{\text{масло}} = 1600 \text{ г} = 1.6 \text{ кг} \]
Далее используем формулу для вычисления количества теплоты: \[ Q = mc\Delta T \] где:
- \( m \) — масса,
- \( c \) — удельная теплоемкость,
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
Удельная теплоемкость подсолнечного масла приблизительно равна \( c_{\text{масло}} \approx 2.0 \text{ кДж/(кг·°C)} \), а кастрюля из железа имеет удельную теплоемкость около \( c_{\text{железо}} \approx 0.46 \text{ кДж/(кг·°C)} \).
Теплота для масла: \[ Q_{\text{масло}} = m_{\text{масло}} \cdot c_{\text{масло}} \cdot \Delta T = 1.6 \cdot 2.0 \cdot 90 \] \[ Q_{\text{масло}} = 288 \text{ кДж} \]
Теплота для кастрюли: \[ Q_{\text{железо}} = m_{\text{железо}} \cdot c_{\text{железо}} \cdot \Delta T = 4 \cdot 0.46 \cdot 90 \] \[ Q_{\text{железо}} = 165.6 \text{ кДж} \]
Общее количество теплоты: \[ Q_{\text{общ}} = Q_{\text{масло}} + Q_{\text{железо}} = 288 + 165.6 = 453.6 \text{ кДж} \]
Находим количество спирта, необходимое для выделения этого количества теплоты:
Спирт (этанол) имеет теплообразующую способность около 30 кДж/г при сгорании.
Тогда, чтобы найти массу спирта, необходимую для выделения 453.6 кДж, используем формулу: \[ m_{\text{спирт}} = \frac{Q_{\text{общ}}}{30} = \frac{453600}{30000} \approx 15.12 \text{ г} \]
Таким образом, для нагрева подсолнечного масла и железной кастрюли на 90° нужно сжечь примерно 15.12 граммов спирта.