Задача 9. Смешанная (сгорание + нагревание) Условие: Сколько воды можно нагреть от 20°C до 100°C, сжигая 0,3 кг спирта?

Для решения задачи воспользуемся уравнением теплового баланса. Считаем, что вся теплота, выделяющаяся при сгорании спирта, идет на нагревание воды (КПД = 100%). Дано: $m_{сп} = 0,3 \text{ кг}$ $t_1 = 20^{\circ}\text{C}$ $t_2 = 100^{\circ}\text{C}$ $c = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^{\circ}\text{C}}$ (удельная теплоемкость воды) $q = 2,7 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$ (удельная теплота сгорания спирта) Найти: $m_{в}$ Решение: Количество теплоты, выделившееся при сгорании спирта: $Q_1 = q \cdot m_{сп}$ $Q_1 = 2,7 \cdot 10^7 \cdot 0,3 = 0,81 \cdot 10^7 \text{ Дж} = 8,1 \cdot 10^6 \text{ Дж}$ Количество теплоты, необходимое для нагревания воды: $Q_2 = c \cdot m_{в} \cdot (t_2 - t_1)$ $Q_2 = 4200 \cdot m_{в} \cdot (100 - 20) = 4200 \cdot m_{в} \cdot 80 = 336000 \cdot m_{в}$ Так как $Q_1 = Q_2$, то: $8100000 = 336000 \cdot m_{в}$ $m_{в} = \frac{8100000}{336000} \approx 24,1 \text{ кг}$ Ответ: Можно нагреть примерно 24,1 кг воды.