Question

Помогите пожалуйста!)

Answer 1

Ответ:

Для решения задачи необходимо использовать законы сохранения энергии и массы.

1. Рассчитаем количество теплоты, которое необходимо затратить на плавление алюминия:

Q1 = m * L, где

m - масса алюминия, г

L - удельная теплота плавления алюминия, Дж/г

L = 393,5 кДж/кг = 393500 Дж/кг

Q1 = 200 г * 393500 Дж/кг = 78 700 Дж

2. Рассчитаем количество теплоты, которое выделилось при сгорании газа:

Q2 = m * C * ΔT / η, где

m - масса газа, кг

C - удельная теплоемкость газа, принимаем равной 1,2 кДж/кг*°C

ΔT - изменение температуры газа, принимаем равным 1000°С (температура горения газа)

η - КПД горелки, принимаем равным 0,3

m = Q2 * η / (C * ΔT) = 78 700 Дж * 0,3 / (1,2 кДж/кг*°C * 1000°С) = 0,06525 кг = 65,25 г

3. Рассчитаем изменение температуры воды:

Q3 = m * c * ΔT, где

m - масса воды, кг

c - удельная теплоемкость воды, принимаем равной 4,18 кДж/кг*°C

ΔT - изменение температуры воды

m = V * ρ = 10 л * 1000 кг/м³ = 10 кг

Q3 = m * c * ΔT = 10 кг * 4,18 кДж/кг*°C * (100 - 5)°С = 3 943 кДж

Q1 = Q2 = Q3, так как законы сохранения энергии выполняются.

4. Рассчитаем изменение температуры патов:

Q4 = m * c * ΔT, где

m - масса пата, кг

c - удельная теплоемкость пата, принимаем равной 0,9 кДж/кг*°C

ΔT - изменение температуры пата

m = 100 г / 1000 = 0,1 кг

Q4 = m * c * ΔT = 0,1 кг * 0,9 кДж/кг*°C * (10 - 5)°С = 0,45 кДж

5. Рассчитаем конечную температуру воды:

Q3 = Q4

m * c * ΔT = m * c * ΔT

10 кг * 4,18 кДж/кг*°C * (100 - 5)°С = 0,1 кг * 0,9 кДж/кг*°C * (T - 5)°С

T = 100,4°С

Ответ: школьник сжег 65,25 г газа, вода нагрелась на 94,6°С, пат нагрелся на 0,45°С.