Дано:
- Масса спирта (m) = 4,2 г
- Начальная температура воды (T₀) = 12,5 °C
- Теплота сгорания этилового спирта (Q) ≈ 30 кДж/г (или 30000 Дж/г)
Найти:
Конечную температуру воды (T) после сжигания спирта.
Решение:
Находим количество тепла, получаемого от сгорания спирта: \[ Q = m \cdot \text{теплота сгорания} = 4.2 \, \text{г} \cdot 30000 \, \text{Дж/г} = 126000 \, \text{Дж} \]
Находим, как изменится температура воды: \[ Q = m_{вода} \cdot c_{вода} \cdot (T - T₀) \] где:
- \(m_{вода} = 1 \, \text{л} = 1 \, \text{кг}\)
- \(c_{вода} \approx 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}\)
Подставляем значения в уравнение: \[ 126000 \, \text{Дж} = 1 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (T - 12.5) \]
Решаем уравнение: \[ 126000 = 4200(T - 12.5) \]
\[ T - 12.5 = \frac{126000}{4200} = 30 \]
\[ T = 30 + 12.5 = 42.5 \, °C \]
Ответ:
Конечная температура воды составит 42.5 °C.