Для решения задачи необходимо использовать формулу, связывающую количество теплоты, необходимое для нагрева воды, с массой сжигаемого спирта.
- Сначала определим количество теплоты, необходимое для нагрева воды. Используем формулу: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] где:
- \( Q \) — количество теплоты (Дж),
- \( m \) — масса воды (кг),
- \( c \) — удельная теплоемкость воды (Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (°C).
Подставим известные значения:
- \( m = 2 \, \text{кг} \)
- \( c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \)
- \( \Delta T = 29 \, °C \)
Теперь вычислим \( Q \): \[ Q = 2 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 29 \, °C \] \[ Q = 2 \cdot 4200 \cdot 29 \] \[ Q = 243600 \, \text{Дж} \]
- Теперь найдем, сколько спирта необходимо сжечь для выделения этого количества теплоты. Используем формулу: \[ m_{спирта} = \frac{Q}{Q_{сгор}} \] где:
- \( m_{спирта} \) — масса спирта (кг),
- \( Q_{сгор} \) — удельная теплота сгорания спирта (Дж/кг).
С подставленными значениями:
- \( Q_{сгор} = 2.9 \times 10^7 \, \text{Дж/кг} \)
Вычислим массу спирта: \[ m_{спирта} = \frac{243600 \, \text{Дж}}{2.9 \times 10^7 \, \text{Дж/кг}} \] \[ m_{спирта} \approx \frac{243600}{29000000} \approx 0.0084 \, \text{кг} \]
Таким образом, для нагревания воды массой 2 кг на 29 °C необходимо сжечь примерно 0.0084 кг (или 8.4 г) спирта.