Сколько граммов спирта надо сжечь, чтобы нагреть 1л воды от 15°C до кипения? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг°C, удельная теплота сгорания сгорания спирта 27*10^6 Дж/кг.
Для того чтобы нагреть 1 л воды от 15°C до кипения (100°C) нужно пройти следующие этапы:
Нагревание от 15°C до 100°C: Q1 = m c ΔT, где m - масса воды (1 кг), c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг°C), ΔT - разница температур (100°C - 15°C = 85°C)
Q1 = 1 4200 85 = 357000 Дж
Превращение воды в пар: Q2 = m * L, где L - удельная теплота парообразования воды (2260 кДж/кг = 2260000 Дж/кг)
Q2 = 1 * 2260000 = 2260000 Дж
Итого, полная энергия, необходимая для нагревания 1 л воды от 15°C до кипения, равна сумме Q1 и Q2:
Q = Q1 + Q2 = 357000 + 2260000 = 2616000 Дж
Теперь найдем массу спирта, которую нужно сжечь, для получения такого количества энергии:
Для того чтобы нагреть 1 л воды от 15°C до кипения (100°C) нужно пройти следующие этапы:
Нагревание от 15°C до 100°C:Q1 = m c ΔT,
где m - масса воды (1 кг), c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг°C), ΔT - разница температур (100°C - 15°C = 85°C)
Q1 = 1 4200 85 = 357000 Дж
Превращение воды в пар:Q2 = m * L,
где L - удельная теплота парообразования воды (2260 кДж/кг = 2260000 Дж/кг)
Q2 = 1 * 2260000 = 2260000 Дж
Итого, полная энергия, необходимая для нагревания 1 л воды от 15°C до кипения, равна сумме Q1 и Q2:
Q = Q1 + Q2 = 357000 + 2260000 = 2616000 Дж
Теперь найдем массу спирта, которую нужно сжечь, для получения такого количества энергии:
m_спирта = Q / Q_горения,
где Q_горения - удельная теплота сгорания спирта (27*10^6 Дж/кг)
m_спирта = 2616000 / 27000000 = 0.0967 кг = 96.7 г
Итак, чтобы нагреть 1 л воды от 15°C до кипения, необходимо сжечь примерно 96.7 г спирта.