Термодинамика

Задание №20. Расчётная задача

№2. Задание 20

ID: 00021756

Какое количество воды можно нагреть от начальной температуры $$t_1=20$$ °C до температуры кипения, если сжечь $$168$$ г керосина? Считать, что вся энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, расходуется на нагревание воды.

Источник: ФИПИ

Решение

Что происходит

Керосин сгорает, и всё выделившееся тепло (по условию — всё, без потерь) идёт на нагрев воды от $$20$$ °C до кипения, то есть до $$100$$ °C. Приравниваем эти два тепла и находим массу воды.

Тепловой баланс

Тепло от сгорания керосина: $$Q_2=qm_2$$ , где $q=4{,}6\cdot10^7$ Дж/кг — удельная теплота сгорания керосина (справочная).

Тепло на нагрев воды: $Q_1=cm_1\Delta t$ , где $$c=4200$$ Дж/(кг·°C).

Раз потерь нет: $cm_1\Delta t=qm_2$ , откуда $m_1=\dfrac{qm_2}{c\Delta t}$ .

Считаем

$\Delta t=100-20=80$ °C; $$m_2=168$$ г $$=0{,}168$$ кг.

$m_1=\dfrac{4{,}6\cdot10^7\cdot0{,}168}{4200\cdot80}=\dfrac{7\,728\,000}{336\,000}=23$ кг.

Ответ

$$m_1=23$$ кг

Видеоразбор

Другие задания по теме «Термодинамика» (8)