Вопрос школьника
На скільки градусів можна було б нагріти 2 кг води під час повного спалювання 10 г спирту, якби уся виділена енергія пішла на нагрівання води?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо знать теплоту сгорания спирта и теплоемкость воды.
Теплота сгорания спирта (этанола) составляет 1360 кДж/кг. То есть, при полном сгорании 10 г спирта выделяется 13,6 кДж теплоты.
Теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г*°C). То есть, для нагрева 1 г воды на 1 градус Цельсия необходимо 4,18 Дж теплоты.
Таким образом, для нагрева 2 кг (2000 г) воды на ΔT градусов Цельсия необходимо:
Q = m * c * ΔT
где Q — количество теплоты, необходимое для нагрева воды, m — масса воды, c — теплоемкость воды, ΔT — изменение температуры.
Q = 2000 г * 4,18 Дж/(г*°C) * ΔT = 8360 * ΔT Дж
Таким образом, чтобы нагреть 2 кг воды на 1 градус Цельсия, необходимо 8360 Дж теплоты.
Так как при сгорании 10 г спирта выделяется 13,6 кДж теплоты, то для нагрева 2 кг воды на ΔT градусов Цельсия необходимо:
13,6 кДж = 13600 Дж = 8360 * ΔT
ΔT = 1,63 градуса Цельсия (округляем до 2 градусов Цельсия)
Таким образом, при полном сгорании 10 г спирта и передаче всей выделенной энергии на нагревание 2 кг воды, ее температура повысится на 2 градуса Цельсия.
