Найди массу топлива, при сгорании которого выделившееся количество теплоты затрачивается на нагревание жидкости массой 1 кг от 6 до 46 ° С. Справочные данные: удельная теплота…
Найди массу топлива, при сгорании которого выделившееся количество теплоты затрачивается на нагревание жидкости массой 1 кг от 6 до 46 ° С. Справочные данные: удельная теплота сгорания топлива - 50 мДж/кг, удельная теплоёмкость жидкости - 4200 Дж/(кг • °С). (Ответ округли до целых.)
Решение задачи (пояснение шаг за шагом)
Даны:
- масса жидкости m = 1 кг
- удельная теплоёмкость жидкости c = 4200 Дж/(кг·°C)
- температурное изменение ΔT = 46 − 6 = 40 °C
- удельная теплоёмкость сгорания топлива L = 50 МДж/кг = 50 000 000 Дж/кг (предполагаем, что под “мДж” имелось в виду мегаджоуль/кг, как это обычно в задачах)
Найдём энергию, которую нужно передать жидкости для её нагрева: Q_required = m · c · ΔT Q_required = 1 кг · 4200 Дж/(кг·°C) · 40 °C Q_required = 168 000 Дж
Найдём массу топлива, необходимую для выделения такой же энергии: m_fuel = Q_required / L m_fuel = 168 000 Дж / 50 000 000 Дж/кг m_fuel = 0.00336 кг
Приведём к более удобной единице и округлим: 0.00336 кг = 3.36 г → округляем до целого грамма: 3 г
Ответ: 3 г топлива (при условии, что удельная теплоёмкость сгорания топлива действительно равна 50 МДж/кг).
Примечание: если рассматривался бы вариант, что дано 50 мДж/кг (0.05 Дж/кг), то масса топлива оказалась бы очень большой: m_fuel = 168000 / 0.05 = 3 360 000 кг. Обычно в задачах подбирают значение около 50 МДж/кг, чтобы ответ получался в разумных масштабах.
