Сколько воды можно нагреть от 20 градусов Цельсия до 70 градусов Цельсия используя теплоту выделившуюся...

Для решения задачи, нужно определить количество теплоты, которое выделяется при сгорании дров, и затем использовать это количество теплоты для нагрева воды.

1. Определение количества теплоты, выделяемого при сгорании дров:

   Сухие дрова обычно имеют теплотворную способность около (15 \, \text{МДж/кг}) (это значение может варьироваться в зависимости от типа дров, но мы будем использовать эту среднюю величину).

   Масса дров ( = 0{,}42 \, \text{кг} ).

   Количество теплоты, ( Q ), выделяемое при сгорании дров, можно найти по формуле: [ Q = m \cdot q ] где:

   • ( m ) — масса дров,
   • ( q ) — теплотворная способность дров.

   Подставим значения: [ Q = 0{,}42 \, \text{кг} \cdot 15 \, \text{МДж/кг} = 6{,}3 \, \text{МДж} ] Переведем мегаджоули в джоули: [ 6{,}3 \, \text{МДж} = 6{,}3 \times 10^6 \, \text{Дж} ]

2. Определение количества воды, которое можно нагреть:

   Количество теплоты, необходимое для нагрева воды, определяется по формуле: [ Q = c \cdot m \cdot \Delta T ] где:

   • ( Q ) — количество теплоты,
   • ( c ) — удельная теплоемкость воды (( 4{,}18 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°C}) )),
   • ( m ) — масса воды,
   • ( \Delta T ) — изменение температуры.

   Нам нужно найти массу воды ( m ), которую можно нагреть. Перепишем формулу: [ m = \frac{Q}{c \cdot \Delta T} ]

   Подставим ( Q = 6{,}3 \times 10^6 \, \text{Дж} ), ( c = 4{,}18 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°C}) = 4180 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C}) ), ( \Delta T = 70 \, \text{°C} - 20 \, \text{°C} = 50 \, \text{°C} ):

   [ m = \frac{6{,}3 \times 10^6 \, \text{Дж}}{4180 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C}) \times 50 \, \text{°C}} ]

   Считаем: [ m = \frac{6{,}3 \times 10^6}{4180 \times 50} ]

   [ m = \frac{6{,}3 \times 10^6}{209000} ]

   [ m \approx 30{,}14 \, \text{кг} ]

Таким образом, используя теплоту, выделившуюся при полном сгорании 0,42 кг сухих дров, можно нагреть примерно 30,14 кг воды от 20 градусов Цельсия до 70 градусов Цельсия.

Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение теплового баланса, которое гласит: Q = mcΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Сначала найдем количество выделившейся теплоты при полном сгорании 0,42 кг сухих дров. Для этого воспользуемся формулой Q = m*q, где m - масса вещества, q - теплота сгорания. Пусть теплота сгорания древесины равна 16 МДж/кг, тогда:

Q = 0,42 кг * 16 МДж/кг = 6,72 МДж

Теперь найдем количество воды, которое можно нагреть при этом изменении температуры. Удельная теплоемкость воды c = 4,18 кДж/(кг*град), тогда:

Q = mcΔT 6,72 МДж = m 4,18 кДж/(кгград) (70 град - 20 град) = m 4,18 кДж/(кгград) 50 град m = 6,72 МДж / (4,18 кДж/(кгград) 50 град) = 6,72 МДж / 209 кДж/град = 0,032 кг

Итак, количество воды, которое можно нагреть от 20 градусов до 70 градусов Цельсия, используя теплоту выделившуюся при сгорании 0,42 кг сухих дров, составляет 0,032 кг.