Какое минимальное количество керосина надо сжечь для нагревания 2 кг воды от начальной температуры 20°С до температуры кипения? Считать что вся энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, расходуется на нагревание воды. L= 4,6 10⁷ Дж\кг
Для решения данной задачи нам нужно сначала рассчитать количество энергии, необходимое для нагрева 2 кг воды от начальной температуры 20°С до температуры кипения, которая равна 100°С.
Определим прирост температуры: \[ \Delta T = T_{\text{конечное}} - T_{\text{начальное}} = 100°С - 20°С = 80°С. \]
Рассчитаем количество энергии, необходимое для нагрева воды: Для этого воспользуемся формулой: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T, \] где:
- \(Q\) — количество тепла (энергии),
- \(m\) — масса воды (2 кг),
- \(c\) — удельная теплоемкость воды, которая равна 4,18 кДж/(кг·°C) или 4180 Дж/(кг·°C).
Подставим значения: \[ Q = 2 \, \text{кг} \cdot 4180 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 80°С. \] \[ Q = 2 \cdot 4180 \cdot 80 = 668800 \, \text{Дж}. \]
Рассчитаем минимальное количество керосина: Теперь, зная количество энергии \(Q\), можем узнать массу керосина, необходимую для обеспечения этого количества энергии. Используем теплотворную способность керосина, которая составляет \(L = 4,6 \times 10^7 \, \text{Дж/кг}\).
Воспользуемся формулой: \[ m_{\text{керосин}} = \frac{Q}{L}. \] Подставим знаменательные значения: \[ m_{\text{керосин}} = \frac{668800}{4,6 \times 10^7}. \] \[ m_{\text{керосин}} \approx 0,0145 \, \text{кг} = 14,5 \, \text{г}. \]
Таким образом, для нагревания 2 кг воды от 20°С до 100°С потребуется минимально около 14,5 граммов керосина.
