Колбу, содержащую воду массой m=300 г при температуре t=40 нагревают на спиртовке. Какая масса воды превратится в пар, если в спиртовке сгорела масса m=20 г спирта? Коэффициент полезного действия спиртовки 20% теплоёмкость колбы С=200 Дж/С

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала найдем количество теплоты, выделенное при сгорании спирта:

Q = m_spirta Q_горения η = 20 г 30 кДж/г 0,2 = 120 кДж

Теплота, выделенная спиртом, переходит на нагревание воды и испарение части воды:

Q = m c Δt + m * L

где m - масса воды, c - теплоемкость воды, Δt - изменение температуры, L - теплота испарения.

Можно предположить, что весь выпавший спирт был израсходован на нагревание воды и испарение части её. L = 2260 кДж/кг

Q = m С Δt + m * L

120 кДж = 300 г 4,18 кДж/(кг °C) (100°C - 40°C) + m 2260 кДж/кг

120 кДж = 300 4,18 60 + m * 2260

120000 Дж = 75360 Дж + 2260 м

m = (120000 Дж - 75360 Дж) / 2260 кДж/кг

m ≈ 22,3 г

Таким образом, примерно 22,3 г воды превратится в пар.