Спиртовку располагают под стаканчиком с водой массой т. = 250 г. За время горения масса спиртовки уменьшается на m. = 5,2 г, а температура воды поднимается на Дг = 50 °C. Удельная теплота сгорания спирта q = 25 МДж/кг, удельная теплоёмкость воды с. = 4200

Давайте решим задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды.

Формула для расчета количества теплоты (Q), необходимого для нагревания воды, выглядит так:

$ Q = m_{вода} \cdot c \cdot \Delta t $

где:
- $m_{вода} = 250 \, \text{г} = 0.25 \, \text{кг}$ (масса воды),
- $c = 4200 \, \text{Дж/(кг • °C)}$ (удельная теплоёмкость воды),
- $\Delta t = 50 \, \text{°C}$ (изменение температуры).

Подставим значения в формулу:

$ Q = 0.25 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг • °C)} \cdot 50 \, \text{°C} $

$ Q = 0.25 \cdot 4200 \cdot 50 $

$ Q = 0.25 \cdot 210000 $

$ Q = 52500 \, \text{Дж} $

Ответ на вопрос 1:

Количество теплоты, необходимое для нагревания воды, составляет 52500 Дж.

---

Шаг 2: Рассчитаем ко...

Сначала найдем массу сгоревшего спирта:

$$m_{спирт} = 5.2 \, \text{г} = 0.0052 \, \text{кг}$$

Теперь рассчитаем количество теплоты, выделившееся при сгорании спирта (Q_спирт):

$$Q{спирт} \cdot q$$

где:

• $q = 25 \, \text{МДж/кг} = 25000000 \, \text{Дж/кг}$ (удельная теплота сгорания спирта).

Подставим значения:

$$Q_{спирт} = 0.0052 \, \text{кг} \cdot 25000000 \, \text{Дж/кг}$$

$$Q_{спирт} = 130000 \, \text{Дж}$$

Теперь найдем долю тепла, пошедшего на нагревание воды:

$$\text{Доля} = \frac{Q}{Q_{спирт}} \cdot 100\%$$

Подставим значения:

$$\text{Доля} = \frac{52500 \, \text{Дж}}{130000 \, \text{Дж}} \cdot 100\%$$

$$\text{Доля} \approx 40.38\%$$

Доля тепла от сгорания спирта, пошедшая на нагревание воды, составляет примерно .

---

Сначала найдем максимальные и минимальные значения массы спирта и воды с учетом погрешностей.

1. :

   • Максимальная масса спирта: $m_{спирт, макс} = 5.2 \, \text{г} + 0.2 \, \text{г} = 5.4 \, \text{г} = 0.0054 \, \text{кг}$
   • Минимальная масса спирта: $m_{спирт, мин} = 5.2 \, \text{г} - 0.2 \, \text{г} = 5.0 \, \text{г} = 0.0050 \, \text{кг}$

2. :

   • Максимальная масса воды: $m_{вода, макс} = 250 \, \text{г} + 1\% \cdot 250 \, \text{г} = 250 \, \text{г} + 2.5 \, \text{г} = 252.5 \, \text{г} = 0.2525 \, \text{кг}$
   • Минимальная масса воды: $m_{вода, мин} = 250 \, \text{г} - 1\% \cdot 250 \, \text{г} = 250 \, \text{г} - 2.5 \, \text{г} = 247.5 \, \text{г} = 0.2475 \, \text{кг}$

Теперь рассчитаем количество теплоты для максимальной и минимальной массы спирта:

• :

$$Q_{спирт, макс} = 0.0054 \, \text{кг} \cdot 25000000 \, \text{Дж/кг} = 135000 \, \text{Дж}$$

• :

$$Q_{спирт, мин} = 0.0050 \, \text{кг} \cdot 25000000 \, \text{Дж/кг} = 125000 \, \text{Дж}$$

Теперь найдем диапазон возможного отношения:

1. :

\text{Отношение}{спирт, мин}} = \frac{52500 \, \text{Дж}}{125000 \, \text{Дж}} \approx 0.42

2. :

\text{Отношение}{спирт, макс}} = \frac{52500 \, \text{Дж}}{135000 \, \text{Дж}} \approx 0.39

Теперь переведем в проценты:

• Максимальное отношение: $0.42 \cdot 100\% = 42\%$
• Минимальное отношение: $0.39 \cdot 100\% = 39\%$

Диапазон возможного отношения количества теплоты, пошедшего на нагрев воды, к количеству теплоты, выделившемуся за счёт сгорания спирта, составляет от .