Вычисли энергию, израсходованную на нагревание смеси воды и эфира от 1 до 30 °С; удельную теплоту сгорания торфа, если при сгорании 15 кг торфа выделяется 2,1 * 10^8 Дж энергии; энергию, чтобы расплавить олово массой 20 г

1. Для решения этой задачи нам понадобится формула для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания вещества: $Q = mc\Delta T$, где $Q$ - количество теплоты, $m$ - масса вещества, $c$ - удельная теплоемкость вещества, $\Delta T$ - изменение температуры. Так как у нас смесь воды и эфира, нужно рассчитать количество теплоты для каждого вещества отдельно и сложить результаты. * Для воды: $m_{воды} = 0.75 \text{ кг}$ $c_{воды} = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}\text{C}}$ $\Delta T = 30 {}^{\circ}\text{C} - 1 {}^{\circ}\text{C} = 29 {}^{\circ}\text{C}$ $Q_{воды} = 0.75 \text{ кг} \cdot 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}\text{C}} \cdot 29 {}^{\circ}\text{C} = 91350 \text{ Дж}$ * Для эфира: $m_{эфира} = 0.075 \text{ кг}$ $c_{эфира} = 2320 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}\text{C}}$ $\Delta T = 29 {}^{\circ}\text{C}$ $Q_{эфира} = 0.075 \text{ кг} \cdot 2320 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}\text{C}} \cdot 29 {}^{\circ}\text{C} = 5046 \text{ Дж}$ $Q_{общая} = Q_{воды} + Q_{эфира} = 91350 \text{ Дж} + 5046 \text{ Дж} = 96396 \text{ Дж}$ **Ответ:** $96396 \text{ Дж}$ 2. Удельная теплота сгорания показывает, сколько энергии выделяется при сгорании 1 кг вещества. Чтобы её найти, нужно общее количество выделившейся энергии разделить на массу сгоревшего вещества: $q = \frac{Q}{m}$, где $q$ - удельная теплота сгорания, $Q$ - выделившаяся энергия, $m$ - масса сгоревшего вещества. В нашем случае: $Q = 2.1 \cdot 10^8 \text{ Дж}$ $m = 15 \text{ кг}$ $q = \frac{2.1 \cdot 10^8 \text{ Дж}}{15 \text{ кг}} = 1.4 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$ **Ответ:** $1.4 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$ 3. Чтобы расплавить олово, нужно сначала нагреть его до температуры плавления, а затем расплавить. Количество теплоты для нагрева рассчитывается по формуле $Q = mc\Delta T$, а количество теплоты для плавления - по формуле $Q = m\lambda$, где $\lambda$ - удельная теплота плавления. * Нагрев олова: $m = 20 \text{ г} = 0.02 \text{ кг}$ $c = 230 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}\text{C}}$ $\Delta T = T_{плавления} - T_{начальная}$ Температура плавления олова обычно $232 {}^{\circ}\text{C}$. $\Delta T = 232 {}^{\circ}\text{C} - 20 {}^{\circ}\text{C} = 212 {}^{\circ}\text{C}$ $Q_{нагрева} = 0.02 \text{ кг} \cdot 230 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}\text{C}} \cdot 212 {}^{\circ}\text{C} = 973.6 \text{ Дж}$ * Плавление олова: $m = 0.02 \text{ кг}$ $\lambda = 59 \frac{\text{кДж}}{\text{кг}} = 59000 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$ $Q_{плавления} = 0.02 \text{ кг} \cdot 59000 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 1180 \text{ Дж}$ $Q_{общая} = Q_{нагрева} + Q_{плавления} = 973.6 \text{ Дж} + 1180 \text{ Дж} = 2153.6 \text{ Дж}$ **Ответ:** $2153.6 \text{ Дж}$