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.