Сколько керосина надо сжечь, чтобы нагреть 3 кг воды на 46 'C? Считать, что вся энергия, выделенная при сгорании керосина, идет на нагревание воды. 1) 12,6 г 2) 8,4 г 3) 4,6 г 4) 4,2 г
Сколько керосина надо сжечь, чтобы нагреть 3 кг воды на 46 'C? Считать, что вся энергия, выделенная при сгорании керосина, идет на нагревание воды. 1) 12,6 г 2) 8,4 г 3) 4,6 г 4) 4,2 г
Для решения данной задачи нам необходимо использовать уравнение теплового баланса.
Сначала определим, сколько теплоты необходимо для нагревания 3 кг воды на 46 °C: Q = m c ΔT, где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
m = 3 кг = 3000 г c = 4,186 Дж/(г*°C) (удельная теплоемкость воды) ΔT = 46 °C
Q = 3000 г 4,186 Дж/(г°C) * 46 °C = 558 636 Дж
Теперь найдем количество керосина, которое необходимо сжечь, чтобы выделенная энергия составила 558 636 Дж. Удельная теплота сгорания керосина равна 43 МДж/кг = 43 000 000 Дж/кг.
m(керосина) = Q / удельная теплота сгорания = 558 636 Дж / 43 000 000 Дж/кг = 0,013 г
Ответ: 12,6 г (1) - ближайший вариант, который округляется до 0,013 г.
Для нагревания 3 кг воды на 46°C потребуется сжечь 4,6 г керосина.
Для решения данной задачи нам необходимо сначала рассчитать, сколько энергии потребуется для нагревания воды, а затем выяснить, какое количество керосина нужно сжечь для получения этой энергии.
Рассчитаем, сколько энергии нужно для нагрева воды: Энергия, необходимая для нагрева, определяется формулой: [ Q = mc\Delta T ] где ( m ) – масса воды, ( c ) – удельная теплоемкость воды (примерно 4186 Дж/кг·°C), ( \Delta T ) – изменение температуры.
Подставляя данные: [ Q = 3 \, \text{кг} \times 4186 \, \text{Дж/кг·°C} \times 46 \, \text{°C} = 578142 \, \text{Дж} ]
Теперь определим, сколько керосина нужно сжечь: Удельная теплота сгорания керосина составляет примерно 43 МДж/кг (43,000,000 Дж/кг). Нам нужно выяснить, какой массы керосина достаточно для выделения 578142 Дж энергии: [ m_{\text{керосин}} = \frac{Q}{q} ] где ( q ) – удельная теплота сгорания керосина.
Подставляя значения: [ m_{\text{керосин}} = \frac{578142 \, \text{Дж}}{43000000 \, \text{Дж/кг}} \approx 0.01345 \, \text{кг} ] или [ 0.01345 \, \text{кг} \times 1000 \, \text{г/кг} = 13.45 \, \text{г} ]
Из предложенных вариантов ответа наиболее близкий к расчетному – это 12,6 г, поэтому правильный ответ: 1) 12,6 г.
