При сгорании 1 г водорода образуется 9 г водяного пара, удельная теплоемкость которого равна 2 кДж/(кг °С). Если бы всё выделяемое тепло шло на нагрев получающегося водяного пара, то на сколько градусов поднялась бы его температура? Удельная теплота сгорания водорода равна 120 МДж/кг. Ответ укажите в СИ и округлите до целого числа.
Чтобы найти, на сколько градусов поднялась бы температура водяного пара при сгорании 1 г водорода, необходимо использовать следующие данные:
- Удельная теплота сгорания водорода \( q = 120 \, \text{МДж/кг} \).
- Масса водорода \( m_{H_2} = 1 \, \text{г} = 0.001 \, \text{кг} \).
- Масса образовавшегося водяного пара \( m_{H_2O} = 9 \, \text{г} = 0.009 \, \text{кг} \).
- Удельная теплоемкость водяного пара \( c = 2 \, \text{кДж/(кг °С)} = 2000 \, \text{Дж/(кг °С)} \).
Сначала найдем, сколько теплоты выделяется при сгорании водорода:
\[ Q = q \times m_{H_2} = 120 \, \text{МДж/кг} \times 0.001 \, \text{кг} = 0.12 \, \text{МДж} = 120000 \, \text{Дж}. \]
Теперь, зная общее выделившееся тепло, можем рассчитать, на сколько градусов повысится температура водяного пара, применяя формулу:
\[ Q = m_{H_2O} \times c \times \Delta T, \]
где \( \Delta T \) — изменение температуры.
Переписываем формулу, чтобы найти \( \Delta T \):
\[ \Delta T = \frac{Q}{m_{H_2O} \times c} = \frac{120000 \, \text{Дж}}{0.009 \, \text{кг} \times 2000 \, \text{Дж/(кг °С)}}. \]
Теперь подставим значения в формулу:
\[ \Delta T = \frac{120000}{0.009 \times 2000} = \frac{120000}{18} \approx 6666.67 \, °C. \]
Округляя до целого числа, получаем:
\[ \Delta T \approx 6667 \, °C. \]
Таким образом, температура водяного пара поднялась бы примерно на 6667 °C.
