6. Сколько воды, взятой при температуре 10 °C, можно нагреть до 60 °C, сжигая спирт массой 30 г? Считать, что вся выделяемая при горении спирта энергия идёт на нагревание воды. i) Составьте уравнение теплового баланса. ii) Определите, какое количество теплоты выделится при сгорании спирта (q = 27 МДж/кг). iii) Выразите и вычислите массу воды из уравнения теплового баланса (c воды = 4,2 кДж/(кг·°C)).

i) По условию вся энергия, выделенная спиртом, идёт на нагревание воды: \(q m_{с} = c m_{в}(t_2-t_1)\).

ii) Переведём массу спирта в килограммы: \(m_{с}=30\text{ г}=0.03\text{ кг}\). Тогда \(Q=q m_{с}=27\text{ МДж/кг}\cdot0.03\text{ кг}=0.81\text{ МДж}=810\text{ кДж}\).

iii) Из уравнения теплового баланса выразим массу воды: \(m_{в}=\frac{Q}{c(t_2-t_1)}\). Подставим значения: \(m_{в}=\frac{810\text{ кДж}}{4.2\text{ кДж/(кг·°C)}\cdot(60-10)\text{ °C}}=\frac{810}{210}\text{ кг}\approx3.86\text{ кг}\).

Ответ: примерно 3,86 кг воды.