2килограмма льда при минус 20 градусов поставили на спиртовую горелку.сколько спирта надо потратить чтобы лёд превратить в воду. при том, что кпд спиртовки 60%. , .
Дано m₁=2кг t₁=-20°C с=2000 Дж/(кг*°C) -Удельная теплоемкость льда С=3,4 *10⁵ Дж/кг - Удельная теплота плавления льда q=2,7*10⁷ Дж/кг - удельная теплота сгорания спирта КПД=60% Найти m₂ 1. Сначала надо нагреть лед от t₁=-20°C до t₂=0°C. На это уйдет теплота Q₁=m₁c(t₂-t₁) 2. Потом надо расплавить лед. На это уйдет теплота Q₂=m₁C Итого, чтобы нагреть и расплавить лед потребуется Q₁+Q₂=m₁(c(t₂-t₁)+C) 3. Спиртовка при сжигании m₂ спирта даст нам Q₃=m₂q*КПД/100
m₁=2кг
t₁=-20°C
с=2000 Дж/(кг*°C) -Удельная теплоемкость льда
С=3,4 *10⁵ Дж/кг - Удельная теплота плавления льда
q=2,7*10⁷ Дж/кг - удельная теплота сгорания спирта
КПД=60%
Найти m₂
1. Сначала надо нагреть лед от t₁=-20°C до t₂=0°C.
На это уйдет теплота Q₁=m₁c(t₂-t₁)
2. Потом надо расплавить лед. На это уйдет теплота Q₂=m₁C
Итого, чтобы нагреть и расплавить лед потребуется Q₁+Q₂=m₁(c(t₂-t₁)+C)
3. Спиртовка при сжигании m₂ спирта даст нам Q₃=m₂q*КПД/100
Q₁+Q₂=Q₃
m₁(c(t₂-t₁)+C)=m₂q*КПД/100
Откуда получаем
m₂=100m₁(c(t₂-t₁)+C)/(q*КПД)=100*2кг*(2000 Дж/(кг*°C) (0°C+20°C)+3,4 *10⁵ Дж/кг)/(2,7*10⁷ Дж/кг *60)=2*10²кг*(2*10³ Дж/(кг*°C) *20°C+3,4 *10⁵ Дж/кг)/(2,7*6*10⁸ Дж/кг )=2*10²кг*(4*10⁴ Дж/кг +3,4 *10⁵ Дж/кг)/(2,7*6*10⁸ Дж/кг )= 2*10²кг* 3,8 *10⁵ Дж/кг /(2,7*6*10⁸ Дж/кг )= 3,8 *10⁷ Дж/(2,7*3*10⁸ Дж/кг )=3,8кг/(2,7*3*10) =0,045кг=45 г