Какую массу воды можно нагреть до кипения при сжигании в костре 1.8 кг сухих дров, если в окружающую...

Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем количество тепла, выделяющегося при сжигании 1.8 кг сухих дров. Для этого умножим массу дров на удельную теплоту сгорания: Q = 1.8 кг 8.3 10^6 Дж/кг = 14.94 * 10^6 Дж

Теперь найдем количество тепла, которое пойдет на нагревание воды до кипения. Поскольку рассеивается 95% тепла, то на нагревание воды будет идти 5% от общего количества тепла: Q_вода = 0.05 Q = 0.05 14.94 10^6 Дж = 747 10^3 Дж

Для нагревания воды используем формулу: Q_вода = m c ΔT

Где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры. Учитывая, что начальная температура воды 10°C, а вода должна нагреться до кипения (100°C), то ΔT = 90°C. Удельная теплоемкость воды c = 4.186 кДж/(кгС) = 4.186 10^3 Дж/(кг*С).

Подставляем значения и находим массу воды: 747 10^3 Дж = m 4.186 10^3 Дж/(кгС) 90°C m = 747 10^3 Дж / (4.186 10^3 Дж/(кгС) * 90°C) = 176.8 кг

Таким образом, можно нагреть до кипения 176.8 кг воды при сжигании 1.8 кг сухих дров.

Для решения этой задачи используем закон сохранения энергии. Сначала найдем количество тепла, выделившееся при сжигании дров:

Q = 1.8 кг 8.3 10^6 Дж/кг = 14.94 * 10^6 Дж

Теперь найдем количество тепла, которое поглощает вода:

Q = m c ΔT

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/кг*С), ΔT - изменение температуры (до кипения 100 С):

14.94 10^6 Дж = m 4186 Дж/кгС (100 - 10) С

m = 14.94 10^6 Дж / (4186 Дж/кгС * 90 С) ≈ 42.2 кг

Итак, можно нагреть до кипения примерно 42.2 кг воды.

Для решения этой задачи нам нужно определить, сколько тепла выделяется при сжигании дров и какая часть этого тепла будет использована для нагрева воды. Затем мы можем вычислить, какое количество воды можно нагреть до кипения.

1. Вычисление общего количества выделяемого тепла:

   Удельная теплота сгорания дров (\lambda = 8.3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}).

   Масса дров (m_{\text{дров}} = 1.8 \, \text{кг}).

   Общее количество тепла, выделяемого при сгорании дров:

   [ Q{\text{общ}} = m{\text{дров}} \times \lambda = 1.8 \, \text{кг} \times 8.3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 1.494 \times 10^7 \, \text{Дж} ]

2. Учет потерь тепла:

   Учитывая, что 95% тепла рассеивается в окружающую среду, только 5% тепла используется для нагрева воды.

   [ Q{\text{полезное}} = 0.05 \times Q{\text{общ}} = 0.05 \times 1.494 \times 10^7 \, \text{Дж} = 7.47 \times 10^5 \, \text{Дж} ]

3. Вычисление массы воды, которую можно нагреть:

   Для нагрева воды используется формула:

   [ Q = mc\Delta T ]

   где (Q) — полезное количество тепла, (m) — масса воды, (c) — удельная теплоёмкость воды ((c = 4.18 \times 10^3 \, \text{Дж/(кг}\cdot\text{°C)})), (\Delta T) — изменение температуры воды.

   Начальная температура воды (T{\text{нач}} = 10 \, \text{°C}), конечная температура (кипение) (T{\text{кон}} = 100 \, \text{°C}).

   (\Delta T = T{\text{кон}} - T{\text{нач}} = 100 \, \text{°C} - 10 \, \text{°C} = 90 \, \text{°C}).

   Подставим известные значения в формулу для нахождения массы воды:

   [ 7.47 \times 10^5 \, \text{Дж} = m \times 4.18 \times 10^3 \, \text{Дж/(кг}\cdot\text{°C)} \times 90 \, \text{°C} ]

   [ m = \frac{7.47 \times 10^5 \, \text{Дж}}{4.18 \times 10^3 \, \text{Дж/(кг}\cdot\text{°C)} \times 90 \, \text{°C}} ]

   [ m = \frac{7.47 \times 10^5}{3.762 \times 10^5} ]

   [ m \approx 1.987 \, \text{кг} ]

Таким образом, при сжигании 1.8 кг сухих дров можно нагреть до кипения около 1.987 кг воды, учитывая, что 95% тепла рассеивается в окружающую среду.