Question

Умоляю помогите!!!

2 задачи по физике, обязательно нужно решить с дано, формулой и подробным решением (желательно ещё и с объяснением, но это не обязательно) Отдаю все свои баллы!

1. Какое количество теплоты выделяется при остывании воды массой 400 г на 85° С?

2. Какое количество воды можно нагреть на плите при сжигании природного газа массой 50 г от 10°С до 95°С? КПД плиты 75%.​

Answer 1

Задача 1. Для розрахунку кількості теплоти, яка виділяється при остиванні води, можна використовувати формулу:

Q = mcΔT

Де:
Q - кількість теплоти (в джоулях)
m - маса речовини (в кілограмах)
c - специфічна теплоємність (в джоулях на градус Цельсія на кілограм)
ΔT - зміна температури (у градусах Цельсія)

Для води специфічна теплоємність (c) дорівнює близько 4.18 Дж/(г°C). Маса води (m) - 400 г, а зміна температури (ΔT) - 85°C (оскільки вода охолоджується).

Підставимо ці значення у формулу:

Q = (0.4 кг) * (4.18 Дж/(г°C)) * (-85°C)

Q = -142.04 Дж

Отже, при охолодженні 400 г води з 85°C до нижчої температури виділяється близько -142.04 Дж теплоти. Від'ємне значення означає, що теплота віддається оточуючому середовищу під час охолодження.

Задача 2. Для розрахунку кількості води, яку можна нагріти при сжиганні природного газу, можна використовувати закон збереження енергії:

Q1 + Q2 = m * c * ΔT

Де:
Q1 - кількість теплоти, виділена при спалюванні природного газу (в джоулях)
Q2 - кількість теплоти, необхідна для нагріву води (в джоулях)
m - маса води (в кілограмах)
c - специфічна теплоємність води (в джоулях на градус Цельсія на кілограм)
ΔT - зміна температури води (у градусах Цельсія)

Для води специфічна теплоємність (c) дорівнює близько 4.18 Дж/(г°C). Маса води (m) - це те, що ми шукаємо.

Закон збереження енергії також можна виразити як:

Q1 = Q2

Теплота, яку виділена при сжиганні природного газу (Q1), дорівнює теплоті, необхідній для нагріву води (Q2).

Для розрахунку Q1, ми можемо використовувати формулу:

Q1 = (маса газу) * (КПД) * (Q газу)

Маса газу (50 г), КПД плити (75%), імперська константа газу (приблизно 8.31 Дж/(г·К)), зміна температури (ΔT) - від 10°C до 95°C.

Спершу розрахуємо Q1:

Q1 = (0.05 кг) * (0.75) * (8.31 Дж/(г·К) * (95°C - 10°C))

Тепер ми можемо використовувати Q1 для розрахунку Q2 (кількість теплоти, необхідна для нагріву води):

Q1 = Q2

Q2 = Q1

Тепер ми можемо розрахувати Q2:

Q2 = (0.05 кг) * (0.75) * (8.31 Дж/(г·К) * (95°C - 10°C))

Q2 ≈ 2347.5 Дж

Отже, кількість води, яку можна нагріти на плиті при сжиганні 50 г природного газу від 10°C до 95°C, становить приблизно 2347.5 Дж.