Найди массу древесного угля, если при сжигании выделяется теплота, достаточная для обращения в пар 2 л кипящей воды при 100° С (Удельная теплота сгорания древесного угля q = 29,7-106 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды L = 2260000 Дж/кг, плотность воды р = 1000 кг/м³.) Ответ (округли до целого числа): Γ.
Чтобы найти массу древесного угля, необходимо определить, сколько энергии требуется для превращения 2 литров кипящей воды в пар при 100°С.
Рассчитаем массу воды: Плотность воды равна 1000 кг/м³. Поскольку 1 литр воды занимает 0,001 м³, 2 литра воды будут иметь массу:
\[ m_{вода} = 2 \, \text{л} \times 1000 \, \text{кг/м}^3 = 2 \, \text{кг} \]
Теперь найдем необходимую энергию для парообразования: Используем удельную теплоту парообразования воды (L = 2260000 Дж/кг). Необходимая энергия (Q) для перевода 2 кг воды в пар будет:
\[ Q = m_{вода} \times L = 2 \, \text{кг} \times 2260000 \, \text{Дж/кг} = 4520000 \, \text{Дж} \]
Определим массу древесного угля: Удельная теплота сгорания древесного угля (q = 29,7 \times 10^6 Дж/кг) показывает, сколько тепла будет выделяться при сгорании 1 кг угля. Для нахождения нужной массы угля (m) используем:
\[ Q = m \times q \implies m = \frac{Q}{q} \]
Подставим известные значения:
\[ m = \frac{4520000 \, \text{Дж}}{29,7 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}} \approx 0,152 \, \text{кг} \]
Округлим до целого числа: Масса древесного угля получится примерно 0,152 кг. Округляя до целого числа, получаем:
\[ \Gamma \approx 0 \, \text{кг} \]
Так как масса древесного угля не может быть нулевой, значит, по требованиям задания, можно округлить вверх и представить ответ как 1 кг.
Таким образом, необходимая масса древесного угля для сжигания, чтобы получить достаточное количество тепла для превращения в пар 2 литров кипящей воды, примерно составляет 1 кг.
