Здравствуйте. Решите с решением вариант Б) ​

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин

Ммеди=0.5 кг

Мводы=2 кг

t0=10°C

Mспирта=0.05 кг

КПД=50%  

Находим энергию, которую получим при сжигании спирта

Qc=r·Mспирта·50%/100

r = 27000000 Дж/кг – удельная теплота сгорания спирта  

Qc=685000 Дж  

Своды=4200 Дж/кг·град – удельная теплоемкость воды

Смеди=400 Дж/кг·град – удельная теплоемкость меди

Составим уравнение теплового баланса

Qc=Своды·Мводы·Δt+Смеди·Ммеди· Δt  

Δt= Qc/( Своды·Мводы+Смеди·Ммеди)

Δt= 685000/( 4200·2+400·0.5)

Δt = 78.5°

Мы можем нагреть на 78.5° До температуры 88.5°С

Объяснение: