Какую конечную температуру получит вода массой 2.5 кг при начальной температуре 5 градусов, если ей передать тепло от сгорания 0.05 кг сухих дров, которые имеют удельную теплоту 10 МДж/кг, а удельная теплоёмкость воды составляет 4200 Дж/кг*°C?

Физика 8 класс Теплообмен конечная температура воды тепло от сгорания дров удельная теплоемкость воды масса воды 2.5 кг начальная температура 5 градусов удельная теплота дров расчет температуры воды Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии. Мы будем считать, что вся теплота, выделяющаяся при сгорании дров, передается воде, и при этом не происходит потерь тепла в окружающую среду.

Шаг 1: Рассчитаем количество теплоты, которое выделяется при сгорании дров.

• Масса дров: 0.05 кг
• Удельная теплота сгорания дров: 10 МДж/кг = 10,000,000 Дж/кг

Количество теплоты (Q), выделяющееся при сгорании дров, можно найти по формуле:

Q = m * L

где:

• m - масса дров (0.05 кг)
• L - удельная теплота сгорания (10,000,000 Дж/кг)

Подставляем значения:

Q = 0.05 кг * 10,000,000 Дж/кг = 500,000 Дж

Шаг 2: Определим, какую температуру получит вода после передачи ей этого количества теплоты.

Используем формулу для расчета изменения температуры воды:

Q = m * c * ΔT

где:

• Q - количество теплоты (500,000 Дж)
• m - масса воды (2.5 кг)
• c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг*°C)
• ΔT - изменение температуры воды

Поскольку начальная температура воды составляет 5 градусов, мы можем выразить ΔT как:

ΔT = T_final - T_initial

где T_initial = 5°C.

Теперь подставим все известные значения в формулу:

500,000 Дж = 2.5 кг * 4200 Дж/кг*°C * ΔT

Шаг 3: Найдем ΔT.

ΔT = 500,000 Дж / (2.5 кг * 4200 Дж/кг*°C)

ΔT = 500,000 / 10,500 = 47.619 °C

Шаг 4: Найдем конечную температуру воды.

T_final = T_initial + ΔT

T_final = 5°C + 47.619°C = 52.619°C

Таким образом, конечная температура воды составит примерно 52.6°C.