1.
V = 2 дм³ = 0.002
t1 = 14 °C
t2 = 56 °C
q = 2,7 * 10^7 - удельная теплота сгорания спирта
с = 4 200 Дж/(кг * °C)
p1 = 1000 кг/м³ - плотность воды
p2 = 800 кг/м³ - плотность спирта
m2, V спирта = ?
m1 = p * V
Следовательно, если вся еплота, выделенная спиртом пойдет на нагревание воды, то
Q спирта = Q воды
q * m2 = m1 * c(t2 - t1)
m2 = pV * с(t2 - t1) / q = 1000 * 0.002 * 4200 * (56 - 14) / 27 000 000 =
2 * 4200 * 42 / 27 000 000 = 0,013 кг = 13 г
V спирта = m2 / p2 = 0,013 / 800 = 0,000016 м = 16 см³
Ответ: нужно сжечь спирт массой 13 г = 0,013 кг и Объема 16 см³ = 0,000016 м³
2.
m1 = 230 г = 0,23 кг
m2 = 150 г = 0,15 кг
t0 = 20 °C
t2 = 97 °C
Верно ли что ложка алюминиевая ?
Очевидно, если в стакане был кипяток, то температура воды 100 °C, ибо после этой температуры вода парообразуется.
тогда t1 = 100
Чтобы понять нам была ли алюминиевая ложка, нам можно просто
найти удельную теплоемкость ложки через уравнения тепллового баланса:
m1 * c1 (t2 - t1) + m2 * c2 (t2 - t0) = 0 ( - ложка получила также температуру 97 °C)
с1 = 4200 Дж / (кг * °C)
m2 * c2 (t2 - t0) = m1 * c1 (t1 - t2)
c2 = m1 * c1 (t1 - t2) / (m2 * (t2 - t0)) =
0,23 * 4200 (100 - 97) / (0,15 *(97 - 20)) = 4898 / 11,55 = 250,9 Дж/(кг * °C)
В итоге: с2 = 250,9 Дж / (кг * °C) - это удельная теплоемкость серебра, а не алюминия.
Поэтому
Ответ: нет, не верно: ложка не алюминевая, а серебряная
3.
m1 = 400 г = 0,4 кг керосина
q керосина = 44 000 000 Дж / кг
t0 = -10 °C
с1 = 2100 Дж / (кг * °C) - удельная теплоемкость льда
u = 340000 Дж / кг - удельная теплота плавления льда
с2 = 4200 Дж / (кг * °C) - удельная теплоемкость воды
t2 = 20 °C
m2 воды = ?
Опять же отдали тепло сгораемого керосина ко люду (КПД не учитываем - это Термодинамика 10 класса)
Лед при 0 °C тает, значит пусть t1 = 0 °C
Тогда для воды:
Q воды = m2 * c1 (t1 - t0) + m2 * u + m2 * c2 * (t2 - t1) =
= m2 (c1 * (t1 - t0) + u + с2 * (t2 - t1))
для сжигаемого керосина:
Q керосина = m1 * q
m2 = m1 * q / (c1 * (t1 - t0) + u + с2 * (t2 - t1)) =
0,4 * 44 000 000 / (2100 * 10 + 340000 + 4200 * 20) = 17600000 / (21000 + 340000 + 84000)=
17600000 / 445000 = 39,55 кг
m воды = m льда
m2 = 39,55 кг льда
Ответ: можно превратить в воду 39,55 кг льда.
Я изучаю физику и в ней неплохо соображаю.
С уважением, Наумов Всеволод