1. Определить КПД спиртовки, если для нагревания 200 г воды от температуры 10С до 95С сожгли 15 г спирта.
Для определения КПД спиртовки нужно сначала рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания 200 г воды от 10°C до 95°C.
Расчёт необходимого количества теплоты для воды: \[ Q = mc\Delta T \] где:
- \( m = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг} \) (масса воды),
- \( c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \) (удельная теплоёмкость воды),
- \( \Delta T = 95°C - 10°C = 85°C \) (изменение температуры).
Подставляем значения: \[ Q = 0.2 \, \text{кг} \times 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 85°C \] \[ Q = 0.2 \times 4200 \times 85 = 71400 \, \text{Дж} \]
Расчёт теплоты, выделяющейся при сжигании спирта:
Удельная теплота сгорания этилового спирта (C2H5OH) составляет примерно \( 30 \, \text{МДж/кг} \) (или \( 30000 \, \text{Дж/г} \)). Сожгли 15 г спирта: \[ Q_{\text{спирт}} = 15 \, \text{г} \times 30000 \, \text{Дж/г} = 450000 \, \text{Дж} \]
Расчёт КПД: КПД можно найти по формуле: \[ \eta = \frac{Q_{полезный}}{Q_{затраченный}} \times 100\% \] Подставляя значения: \[ \eta = \frac{71400 \, \text{Дж}}{450000 \, \text{Дж}} \times 100\% \approx 15.87\% \]
Таким образом, КПД спиртовки approximately составляет 15.87%.
