Вариант 2. II. 4. Воду какой массы можно нагреть от 0 до 60 °C, сообщив ей количество теплоты 500 кДж? 5. Определите, какое количество теплоты потребуется для нагревания смеси из 300 г воды и 50 г спирта от 20 до 70 °C. 6. Сколько граммов спирта потребуется, чтобы нагреть до кипения 3 кг воды, взятой при температуре 20 °C? Потерями тепла пренебречь.

4. Используем \(Q=cm\Delta t\), откуда \(m=\frac{Q}{c\Delta t}\). Для воды \(c=4200\) Дж/(кг·°C), \(Q=500\) кДж = 500 000 Дж, \(\Delta t=60\) °C.

\(m=\frac{500\,000}{4200\cdot60}\approx1.98\) кг.

Ответ: примерно 2,0 кг воды.

5. Теплота, необходимая смеси, равна сумме теплот для воды и спирта: \(Q=(c_вm_в+c_сm_с)\Delta t\). Примем табличные значения \(c_в=4200\) Дж/(кг·°C) и \(c_с=2500\) Дж/(кг·°C). Массы: 300 г = 0,300 кг и 50 г = 0,050 кг; \(\Delta t=70-20=50\) °C.

\(Q=(4200\cdot0.300+2500\cdot0.050)\cdot50=(1260+125)\cdot50=69\,250\) Дж = 69,25 кДж.

Ответ: 69,25 кДж.

6. Сначала найдём теплоту для нагревания воды до кипения: \(Q_в=c_вm_в(100-20)\).

\(Q_в=4200\cdot3\cdot80=1\,008\,000\) Дж.

Эту теплоту выделит спирт при полном сгорании: \(Q_в=q_сm_с\). Для спирта примем \(q_с=2.7\cdot10^7\) Дж/кг.

\(m_с=\frac{1\,008\,000}{2.7\cdot10^7}\approx0.0373\) кг = 37,3 г.

Ответ: примерно 37 г спирта.

Решение использует стандартные табличные значения; в задаче 6 предполагается полное сгорание спирта и передача всей выделившейся теплоты воде.