Давайте подробно решим задачу пошагово.
Дано:
- Масса воды, \( m_{в} = 5.5 \text{ кг} \)
- Масса сгоревшего керосина, \( m_{к} = 20 \text{ г} = 0.02 \text{ кг} \)
- Удельная теплоемкость воды, \( c_{в} = 4200 \text{ Дж/кг°C} \)
- Удельная теплотура сгорания керосина, \( q_{с} = 46 \text{ МДж/кг} = 46 \times 10^{6} \text{ Дж/кг} \)
Шаг 1: Вычислим количество теплоты, выделенное при сгорании керосина (\(Q\))
Количество теплоты, выделенное при сгорании керосина, равно произведению его массы на удельную теплоту сгорания:
\[ Q = m_{к} \times q_{с} \]
Подставим значения:
\[ Q = 0.02 \text{ кг} \times 46 \times 10^{6} \text{ Дж/кг} = 0.02 \times 46\,000\,000 \text{ Дж} \]
Вычислим:
\[ Q = 920\,000 \text{ Дж} \]
Шаг 2: Определим, на какую температуру нагреется вода (\(\Delta T\))
Формула для нагрева воды при известном количестве теплоты:
\[ Q = m_{в} \times c_{в} \times \Delta T \]
Отсюда выразим \(\Delta T\):
\[ \Delta T = \frac{Q}{m_{в} \times c_{в}} \]
Подставим значения:
\[ \Delta T = \frac{920\,000}{5.5 \times 4200} \]
Вычислим знаменатель:
\[ 5.5 \times 4200 = 23\,100 \]
Теперь:
\[ \Delta T = \frac{920\,000}{23\,100} \approx 39.78 \text{ °C} \]
Ответ:
Воду массой 5,5 кг можно нагреть примерно на 40 градусов Цельсия, используя тепло, выделенное при сгорании 20 г керосина.