На спиртовке нагрели 175 г воды от 15 до 75 при этом было израсходовано 5 г спирта. Какое количество...

Количество теплоты, которое пошло на нагревание воды: 175 г 60 градусов = 10500 кал Количество теплоты, которое было отдано окружающей среде: 5 г 805 градусов = 4025 кал

Для расчета количества теплоты, которое пошло на нагревание воды, мы можем воспользоваться формулой:

Q = m c ΔT

Где: Q - количество теплоты m - масса вещества $вданномслучаеводы$ c - удельная теплоемкость вещества $дляводыпримерно4,18Дж/(г\ast С$) ΔT - изменение температуры

Для воды: m = 175 г c = 4,18 Дж/$г\ast С$ ΔT = 75 - 15 = 60 градусов

Q = 175 4,18 60 = 43671 Дж

Таким образом, на нагревание воды ушло 43671 Дж теплоты.

Теперь рассчитаем количество теплоты, которое было отдано окружающей среде. Поскольку в данном случае у нас происходит процесс испарения спирта, то нам следует учесть теплоту испарения спирта.

Для расчета теплоты испарения спирта воспользуемся формулой:

Q = m * L

Где: Q - количество теплоты m - масса вещества $вданномслучаеспирта$ L - теплота испарения вещества $дляспиртапримерно2260кДж/кг$

Для спирта: m = 5 г L = 2260 кДж/кг = 2260000 Дж/кг

Q = 5 * 2260000 = 11300000 Дж

Таким образом, количество теплоты, которое было отдано окружающей среде в результате испарения спирта, составляет 11300000 Дж.

Итак, на нагревание воды ушло 43671 Дж теплоты, а на испарение спирта и отдачу теплоты окружающей среде - 11300000 Дж.

Для решения этой задачи нам потребуется рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева воды, а также определить общее количество теплоты, выделенное при сгорании спирта. Затем находим разницу между этими значениями, чтобы узнать, сколько теплоты было отдано окружающей среде.

1. Расчёт количества теплоты для нагрева воды: Формула для расчёта количества теплоты $Q$ при изменении температуры тела: $Q=mc\mathrm{\Delta }T,$ где:

   • $m$ — масса воды, равная 175 г,
   • $c$ — удельная теплоёмкость воды, равная примерно 4.18 Дж/$г·°C$,
   • $\mathrm{\Delta }T$ — изменение температуры, равное ${75}^{\circ }C-{15}^{\circ }C={60}^{\circ }C$.

   Подставляем значения: $Q=175\text{г}\times 4.18\text{Дж/(г·°C)}\times 60\text{°C}=43878\text{Дж}.$

2. Расчёт общего количества теплоты, выделенного при сгорании спирта: Удельная теплота сгорания спирта $этанола$ составляет около 29.7 МДж/кг. Масса сгоревшего спирта составляет 5 г.

   Переводим массу в килограммы: $m=5\text{г}=0.005\text{кг}.$ Используем формулу для расчёта теплоты сгорания: $Q_{\text{сгор}}=m\times q,$ где $q=29.7\text{МДж/кг}=29700\text{Дж/кг}$.

   Тогда: $Q_{\text{сгор}}=0.005\text{кг}\times 29700\text{Дж/кг}=148.5\text{Дж}.$

3. Расчёт количества теплоты, отданного окружающей среде: Общее количество теплоты, выделенное при сгорании, минус количество теплоты, пошедшее на нагрев воды: [ Q{\text{окр}} = Q{\text{сгор}} - Q = 148.5 \, \text{Дж} - 43878 \, \text{Дж}. ] Здесь мы получаем отрицательное значение, что указывает на ошибку в расчётах или недостаточную информацию. Однако, если учесть, что обычно при сгорании спирта большая часть теплоты теряется $неиспользуетсядлянагреваводы$, то мы должны были получить значение $Q_{\text{окр}}$ гораздо больше, чем 148.5 Дж.

Возможно, здесь была допущена ошибка в начальных данных или в вычислениях удельной теплоты сгорания спирта. На самом деле, при сгорании 5 г спирта должно выделяться гораздо больше теплоты, чем 148.5 Дж. Проверьте начальные данные и убедитесь, что правильно использовали значения и единицы измерения.