Реши задачу .Воду массой 2 кг нагрели от 50 до 100 °С и 100 г воды превратили в пар. Для этого сожгли 26 г горючего. Определите удельную теплоту сгорания этого горючего, если…

Чтобы найти удельную теплоту сгорания горючего, можно использовать закон сохранения энергии. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева 2 кг воды от 50 °C до 100 °C, и количество теплоты, необходимое для превращения 0,1 кг воды в пар.

1. Расчёт теплоты, выделенной при нагреве воды:

Формула для расчета теплоты: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T, \] где

• \( m = 2 \) кг (масса воды),
• \( c = 4200 \) Дж/(кг·°C) (удельная теплоёмкость воды),
• \( \Delta T = 100 °C - 50 °C = 50 °C \) (изменение температуры).

Подставим значения: \[ Q_1 = 2 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 50 \, °C = 420000 \, \text{Дж}. \]

2. Расчёт теплоты, необходимой для парообразования:

Формула для расчета теплоты при парообразовании: \[ Q_2 = m_{пар} \cdot L, \] где

• \( m_{пар} = 0.1 \) кг (масса воды, превращенной в пар),
• \( L = 2.3 \times 10^6 \) Дж/кг (удельная теплота парообразования воды).

Подставим значения: \[ Q_2 = 0.1 \, \text{кг} \cdot 2.3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 230000 \, \text{Дж}. \]

3. Общее количество теплоты: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 420000 \, \text{Дж} + 230000 \, \text{Дж} = 650000 \, \text{Дж}. \]

4. Теперь рассчитаем удельную теплоту сгорания горючего. Мы знаем, что сожгли 26 г горючего, что равно 0.026 кг, и эта масса выделила \( Q_{total} \): \[ Q_{burning} = m_{fuel} \cdot q, \] где \( m_{fuel} = 0.026 \) кг, \( q \) — искомая удельная теплота сгорания.

Подставляем значения: \[ 650000 \, \text{Дж} = 0.026 \, \text{кг} \cdot q. \]

Отсюда: \[ q = \frac{650000 \, \text{Дж}}{0.026 \, \text{кг}} = 25000000 \, \text{Дж/кг} = 25 \, \text{МДж/кг}. \]

Таким образом, удельная теплота сгорания горючего составляет 25 МДж/кг.