7 Просмотров

Задание:

На сколько градусов нагревается цинковый блок массой 4,6 кг при сгорании 4 кг керосина

Ответ на задание:

Для определения температурного изменения цинкового блока при сгорании керосина, мы можем использовать уравнение теплового баланса:

\[ Q = mc\Delta T \]

где:

• ( Q ) – количество тепла, поглощенное блоком (в джоулях),
• ( m ) – масса блока (в кг),
• ( c ) – удельная теплоемкость материала (\( в дж/(кг·°C) \)),
• ( ​\( \Delta T \)​ ) – изменение температуры (в градусах Цельсия).

Удельная теплоемкость для цинка обычно принимается около ​\( 0,387 Дж/(г·°C) \)​.

\[ Q = mc\Delta T \]

\[ \Delta T = \frac{Q}{mc} \]

Мы также знаем, что количество тепла, выделяющееся при сгорании керосина, можно выразить через теплоту сгорания ( ​\( \Delta H \)​ ) и массу сгоревшего керосина ( ​\( m_{\text{кер}} \)​ ):

\[ Q = \Delta H \cdot m_{\text{кер}} \]

Исходя из этого, можно записать:

\[ \Delta T = \frac{\Delta H \cdot m_{\text{кер}}}{mc} \]

Теплота сгорания керосина обычно составляет около 43 МДж/кг (43,000,000 Дж/кг).

\[ \Delta T = \frac{(43,000,000 , \text{Дж/кг} \cdot 4 , \text{кг})}{(4.6 , \text{кг} \cdot 0.387 , \text{Дж/(г·°C)})} \]

\[ \Delta T \approx \frac{(172,000,000 , \text{Дж})}{(1.772 , \text{Дж/°C})} \]

\[ \Delta T \approx 97,000,000 , \text{°C} \]

Таким образом, цинковый блок массой 4,6 кг нагреется примерно на 97,000,000 градусов Цельсия при полном сгорании 4 кг керосина. Важно отметить, что эта модель пренебрегает потерями тепла и предполагает, что всё выделившееся тепло полностью поглощается блоком.