Question

С подробным решением и объяснением пожалуйста

Какое количество каменного угля надо сжечь, чтобы можно нагреть 5 кг воды от 20°C до 70°С. Считать, что потерь энергии нет. Плотность воды 1000 кг/m³, удельная теплоёмкость воды 4200Дж/кг*°C, удельная теплота сгорания каменного угля q = $2.9*10^{7}$ Дж/кг.

Answer 1

Ответ:

36.2 г

Объяснение:

При сгорании угля выделяется тепло, которое будет полностью передано воде. Значит, количество теплоты, которое выделится при сгорании угля, должно быть равно количеству теплоты, необходимому для нагревания воды.

Для того, чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева указанной массы воды, воспользуемся формулой:

Qᵦ = cᵦ • mᵦ • ∆tᵦ,

где cᵦ — удельная теплоёмкость воды, mᵦ — масса воды, а ∆tᵦ — изменение её температуры.

Количество теплоты (Qᵧ), выделенного при сгорании необходимой массы угля будет равно qᵧ • mᵧ, где qᵧ — удельная теплота сгорания угля, а mᵧ — его масса.

Qᵧ = Qᵦ (1-ый абзац в объяснении), значит,

qᵧ • mᵧ = cᵦ • mᵦ • ∆tᵦ.

Нам необходимо найти массу угля, поэтому выразим её из полученного уравнения:

mᵧ = cᵦ • mᵦ • ∆tᵦ ÷ qᵧ.

Подставим числа:

mᵧ = 4200 Дж/(кг•°С) • 5 кг • (70°С - 20°С) ÷ (2.9 • 10⁷ Дж/кг) ≈ 36.2 • 10⁻³ кг = 36.2 г

Плотность воды здесь ни к чему.