1. Количество теплоты, выделившейся при сгорании спирта:
Q=q*mс, где q - удельная теплота сгорания, m - масса топлива.
2. Количество теплоты, затраченной на обогрев тела равно произведению удельной теплоёмкости вещества, массы тела и разницы конечной и начальной температур.
Q=c*mв*(t2-t1), где c - удельная теплоемкость вещества, m - масса вещества, t2 и t1 - соответственно конечная и начальная температуры.
Удельная теплоемкость воды c = 4200 Дж/кг*К, по справочнику.
Приведем дано в систему СИ:
mс=10г=0,01 кг.
q=27 Мдж/кг = 27*10^6 Дж.
1. Количество теплоты, выделившейся при сгорании спирта:
Q=q*mс, где q - удельная теплота сгорания, m - масса топлива.
2. Количество теплоты, затраченной на обогрев тела равно произведению удельной теплоёмкости вещества, массы тела и разницы конечной и начальной температур.
Q=c*mв*(t2-t1), где c - удельная теплоемкость вещества, m - масса вещества, t2 и t1 - соответственно конечная и начальная температуры.
Удельная теплоемкость воды c = 4200 Дж/кг*К, по справочнику.
3. Так как вся теплота пошла на нагрев воды:
q*mс=c*mв*(t2-t1)
Выразим из этого выражения (t2-t1):
(t2-t1)=q*mс/(c*mв)
подставим числовые значения:
(t2-t1)=q*mс/(c*mв)=27*10^6*0,01/(4200*3)=21,4 °C
ответ: вода нагреется на 21,4°C.
Объяснение:
Дано:
m₁ = m - масса воды
m₂ = 2·m₁ = 2·m - масса стальной кастрюли
c₁ = 4200 Дж/(кг·°С) - теплоемкость воды
c₂ = 460 Дж/(кг·°С) - теплоемкость стали
с₃ = 100 Дж/(кг·°С) - теплоемкость ртути
Q₁ / Q₂ - ?
Q₂ / Q₃ - ?
1)
Нагреваем воду:
Q₁ = c₁·m₁·Δt = 4200·m·Δt
2)
Нагреваем кастрюлю:
Q₂ = c₂·m₂·Δt = 460·2·m·Δt = 920·m·Δt
Находим отношение:
Q₁ / Q₂ = 4200·m·Δt / (920·m·Δt) ≈ 4,6
На нагревание воды надо затратить теплоты в 4,6 раза больше, чем на нагревание кастрюли.
3)
Нагреваем ртуть:
Q₃ = c₃·m₃·Δt = 100·m·Δt
Находим отношение:
Q₂ / Q₃ = 920·m·Δt / (100·m·Δt) = 9,2 раза
На нагревание кастрюли надо затратить теплоты в 9,2 раза больше, чем на нагревание ртути.