Какое количество спирта надо сжечь, чтобы обратить в пар 900 г воды взятой при температуре кипения?
ответ запишите в граммах и округлите до целого числа.
Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°С), удельная теплота парообразования воды 2300 кДж/кг, температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении 100 °С, удельная теплота сгорания спирта 27 МДж/кг?

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы сохранения энергии и закон сохранения массы.

Шаг 1: Определение количества энергии, необходимого для превращения 900 г воды при температуре кипения в пар.

Сначала мы должны найти сколько энергии нужно для нагревания воды до температуры кипения. Для этого мы используем формулу:

Q1 = m * c * ΔT

где Q1 - количество энергии, m - масса воды, c - удельная теплоёмкость воды, ΔT - изменение температуры.

В данном случае масса воды (m) равна 900 г, удельная теплоёмкость воды (c) равна 4200 Дж/(кг·°С), а изменение температуры (ΔT) равно разнице между температурой кипения воды (100 °С) и начальной температурой (которая не указана в вопросе, предположим она равна 0 °С):

ΔT = 100 °С - 0 °С = 100 °С

Подставляем значения в формулу:

Q1 = 900 г * 4200 Дж/(кг·°С) * 100 °С = 378000000 Дж

Теперь мы знаем, сколько энергии нужно для нагревания воды до температуры кипения. Однако нам также нужно учесть теплоту парообразования воды.

Теплота парообразования (Q2) равна:

Q2 = m * L

где L - удельная теплота парообразования воды.

В данном случае масса воды (m) равна 900 г, а удельная теплота парообразования воды (L) равна 2300 кДж/кг. Нам нужно привести все в одни единицы измерения (Дж), поэтому мы можем умножить значение удельной теплоты парообразования на 1000:

L = 2300 кДж/кг * 1000 = 2300000 Дж/кг

Теперь подставляем значения в формулу:

Q2 = 900 г * 2300000 Дж/кг = 2070000000 Дж

Шаг 2: Определение количества спирта, необходимого для сжигания и получения необходимой энергии.

Для этого мы используем формулу:

Q3 = m * q

где Q3 - количество энергии, m - масса спирта, q - удельная теплота сгорания спирта.

В данном случае мы знаем, что Q3 равно сумме Q1 и Q2 (так как всю энергию нужно получить из сгорания спирта):

Q3 = Q1 + Q2 = 378000000 Дж + 2070000000 Дж = 2448000000 Дж

Удельная теплота сгорания спирта (q) равна 27 МДж/кг. Нам нужно привести её в Дж:

q = 27 МДж/кг * 1000000 = 27000000 Дж/кг

Теперь мы можем подставить значения в формулу:

2448000000 Дж = m * 27000000 Дж/кг

Для решения уравнения относительно m, мы делим обе части уравнения на значение удельной теплоты сгорания спирта (27000000 Дж/кг):

m = 2448000000 Дж / 27000000 Дж/кг ≈ 90.67 кг

Шаг 3: Округление результата и запись ответа.

Поскольку в вопросе температура указана в граммах, мы округляем ответ до целого числа:

Ответ: 91 грамм.