Имеются 2 л воды при температуре 10ºС. До какой температуры можно нагреть эту воду за счет сжигания 7 г спирта (КПД считать равным 50 %)?
Удельная теплота сгорания спирта 30 МДж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·⁰С). Потерями тепла пренебречь. Ответ в ºС

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала найдем количество выделившейся энергии при сгорании 7 г спирта:
Q = m * Qг,
где Q - количество выделившейся энергии, м;
m - масса спирта, кг;
Qг - удельная теплота сгорания спирта, Дж/кг.

m = 7 г = 0.007 кг
Qг = 30 МДж = 30 * 10^6 Дж/кг

Q = 0.007 (30 10^6) = 210000 Дж

Теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг·⁰С).
С учетом того, что имеется 2 л = 2 кг воды, сначала определим, на сколько градусов можно нагреть 2 кг воды:
Q = m c ΔT,
где c - удельная теплоемкость воды, Дж/(кг·⁰С);
ΔT - изменение температуры, ⁰С.

ΔT = Q / (m c) = 210000 / (2 4200) ≈ 25 ⁰С.

Таким образом, имеющуюся воду можно нагреть на 25 ⁰С.
Изначально вода имела температуру 10ºС, следовательно, в итоге можно нагреть воду до 35ºС.