Фазовые Переходы

Задание №8. Термодинамика

№2. Задание 8

ID: 00015752

Какую массу воды можно нагреть до кипения при сжигании в костре $$1{,}8$$ кг сухих дров, если в окружающую среду рассеивается $95\,\%$ тепла от их сжигания? Начальная температура воды $10\,°\text{C}$ , удельная теплота сгорания сухих дров $q = 8{,}3\cdot10^6$ Дж/кг.

Ответ дайте в килограммах.

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Дрова сгорают и выделяют тепло, но в костре почти всё улетает в воздух — до воды доходит лишь $5\,\%$ . Это полезное тепло идёт на нагрев воды от $10\,°\text{C}$ до кипения $100\,°\text{C}$ . Приравняем подведённое тепло к нужному и найдём массу.

Шаг 1. Сколько тепла дойдёт до воды

Всего при сгорании: $Q = q m_{др} = 8{,}3\cdot10^6 \cdot 1{,}8 = 1{,}494\cdot10^7$ Дж. До воды доходит $5\,\%$ : $Q_{пол} = 0{,}05 \cdot 1{,}494\cdot10^7 = 7{,}47\cdot10^5$ Дж.

Шаг 2. Масса воды

$Q_{пол} = c M (t_{кип}-t_0)$ , отсюда $M = \dfrac{Q_{пол}}{c\,\Delta t} = \dfrac{7{,}47\cdot10^5}{4200 \cdot 90} \approx 1{,}98$ кг $\approx 2$ кг.

Ответ

Другие задания по теме «Фазовые Переходы» (8)