Для решения данной задачи нам нужно использовать формулу, которая связывает количество теплоты, необходимое для нагрева жидкости, с теплотой сгорания топлива.
- Вычислим количество теплоты, необходимое для нагрева жидкости. Формула для расчета количества теплоты (Q) выглядит следующим образом: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] где:
- \(m\) — масса жидкости (4 кг),
- \(c\) — удельная теплота (теплоемкость) жидкости (4200 Дж/кг·°C),
- \(\Delta T\) — изменение температуры = \(49 °C - 5 °C = 44 °C\).
Теперь подставим значения в формулу: \[ Q = 4 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot 44 \, °C \]
Расчитаем: \[ Q = 4 \cdot 4200 \cdot 44 = 739200 \, \text{Дж} \]
- Теперь найдем массу топлива, необходимую для получения этого количества теплоты. Для этого используем формулу: \[ Q = m_t \cdot q \] где:
- \(m_t\) — масса топлива (которую мы ищем),
- \(q\) — удельная теплота сгорания топлива (46 МДж/кг, то есть 46000000 Дж/кг).
Перепишем формулу для нахождения массы топлива: \[ m_t = \frac{Q}{q} \]
Подставим известные значения: \[ m_t = \frac{739200}{46000000} \]
Теперь выполним расчет: \[ m_t \approx 0.016 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса топлива, необходимая для нагрева жидкости, составляет примерно 0.016 кг.
