Номер 44.23, страница 166 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 6. Тепловые явления. Параграф 44. Удельная теплота сгорания топлива - номер 44.23, страница 166.

Условие.

44.23 [1054] На сколько изменится температура воды, масса которой 22 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при сгорании керосина, масса которого 10 г?

Решение.

Решение 3.

Решение 4.

Решение 5.

Решение 6.

Решение 7.

Дано:

Масса воды $m_в = 22$ кг
Масса керосина $m_к = 10$ г

Перевод в систему СИ:
$m_к = 10 \text{ г} = 0,01 \text{ кг}$

Справочные данные:
Удельная теплота сгорания керосина $q_к = 4,6 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}$
Удельная теплоёмкость воды $c_в = 4200 \text{ Дж/(кг \cdot \degree C)}$

Найти:

Изменение температуры воды $\Delta T_в$.

Решение:

1. Рассчитаем количество теплоты, которое выделится при сгорании 10 г керосина. Количество теплоты ($Q_к$), выделяющееся при сгорании топлива, находится по формуле:
$Q_к = q_к \cdot m_к$
где $q_к$ — удельная теплота сгорания керосина, $m_к$ — масса сгоревшего керосина.

2. По условию задачи, вся эта энергия ($Q_к$) передаётся воде для её нагревания. Количество теплоты ($Q_в$), которое поглощает вода при нагревании, рассчитывается по формуле:
$Q_в = c_в \cdot m_в \cdot \Delta T_в$
где $c_в$ — удельная теплоёмкость воды, $m_в$ — масса воды, $\Delta T_в$ — искомое изменение температуры.

3. Составим уравнение теплового баланса. Так как вся выделившаяся энергия пошла на нагрев воды, то:
$Q_к = Q_в$
$q_к \cdot m_к = c_в \cdot m_в \cdot \Delta T_в$

4. Выразим из этого уравнения изменение температуры воды $\Delta T_в$:
$\Delta T_в = \frac{q_к \cdot m_к}{c_в \cdot m_в}$

5. Подставим числовые значения и произведём вычисления:
$\Delta T_в = \frac{4,6 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} \cdot 0,01 \text{ кг}}{4200 \text{ Дж/(кг \cdot \degree C)} \cdot 22 \text{ кг}}$
$\Delta T_в = \frac{460000 \text{ Дж}}{92400 \text{ Дж/\degree C}} \approx 4,978 \text{ \degree C}$

Округлим результат до десятых:
$\Delta T_в \approx 5,0 \text{ \degree C}$

Ответ: температура воды изменится на $5,0 \text{ \degree C}$.