Массасы 40г керосин жағу арқылы 20°C-тағы спиртті 80°C дейін қыздыру үшін қанша жылу мөлшері қажет ? а) Жылу балансының теңдеуін жазыңыз . б) Керосинді жағу кезінде қанша жылу бөлінеді (q=46МДж/кг) с) Жылу балансының теңдеуінен судық массасын өрнектеп есептеңіз . ( с-су= 4,2 КДж/кг ,°C)
Давайте решим поставленную задачу шаг за шагом.
а) Записать уравнение теплового баланса.
Для теплового баланса системы, состоящей из керосина и спирта, можно написать следующее уравнение:
\[ q_{керосина} = q_{спирта} \]
где:
- \( q_{керосина} \) — тепло, выделившееся при сгорании керосина;
- \( q_{спирта} \) — тепло, необходимое для нагрева спирта.
б) Рассчитать количество тепла, выделяющегося при сгорании керосина.
Для вычисления количества тепла, выделившегося при сгорании керосина, используем формулу:
\[ q_{керосина} = m_{керосина} \cdot q_{сгорания} \]
где:
- \( m_{керосина} = 0.040 \, \text{кг} \) (масса керосина),
- \( q_{сгорания} = 46 \, \text{МДж/кг} = 46000 \, \text{КДж/кг} \) (теплота сгорания керосина).
Подставим известные значения:
\[ q_{керосина} = 0.040 \, \text{кг} \cdot 46000 \, \text{КДж/кг} = 1840 \, \text{КДж} \]
в) Выразить массу спирта из уравнения теплового баланса.
Теперь выразим массу спирта через известные значения. Нагрев спирта можно выразить следующим образом:
\[ q_{спирта} = m_{спирта} \cdot c_{спирта} \cdot \Delta t \]
где:
- \( c_{спирта} = 4.2 \, \text{КДж/кг°C} \) (удельная теплоемкость спирта),
- \( \Delta t = 80°C - 20°C = 60°C \) (разница температур).
Таким образом, можно записать:
\[ m_{спирта} \cdot 4.2 \, \text{КДж/кг°C} \cdot 60°C = 1840 \, \text{КДж} \]
Теперь найдем массу спирта:
\[ m_{спирта} = \frac{1840 \, \text{КДж}}{4.2 \, \text{КДж/кг°C} \cdot 60°C} = \frac{1840}{252} \approx 7.14 \, \text{кг} \]
Ответ:
Таким образом, для нагрева спирта с 20°C до 80°C требуется примерно 7.14 кг спирта при сгорании 40 г керосина.
