Дано:
масса воды m1 = 1 кг
начальная температура воды T1 = 14 °C
конечная температура воды T2 = 50 °C
удельная теплоемкость воды c1 = 4186 Дж/(кг·°C)
удельная теплота сгорания бензина Q_сгорания ≈ 32 МДж/кг = 32000000 Дж/кг
Найти: масса бензина m2, необходимая для нагрева воды.
Решение:
1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды от 14 °C до 50 °C:
Q1 = m1 * c1 * (T2 - T1)
Q1 = 1 кг * 4186 Дж/(кг·°C) * (50 °C - 14 °C)
Q1 = 1 * 4186 * 36
Q1 = 4186 * 36
Q1 = 150696 Дж
2. Теперь рассчитаем массу бензина, необходимую для выделения этого количества теплоты:
Q2 = m2 * Q_сгорания
Поскольку мы ищем m2, выразим его через Q1 и Q_сгорания:
m2 = Q1 / Q_сгорания
m2 = 150696 Дж / 32000000 Дж/кг
m2 ≈ 0,004703125 кг
3. Переведем массу бензина в граммы:
m2 ≈ 4,70 г
Ответ: Для изменения температуры воды массой 1 кг от 14 до 50 °C необходимо сжечь примерно 4,70 г бензина.