Вода в кастрюле. На спиртовке нагревают M = 5 кг воды от температуры t₁ = 20 °C до кипения. Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота сгорания спирта q = 27 МДж/кг. Потерями теплоты пренебречь. Энергию, выделяющуюся при сгорании топлива, можно определить по формуле Q =: c·m·(t₂ − t₁); q·m; λ·m; L·m. Определите массу m спирта, который необходимо затратить. Ответ выразите в г, округлив до целых.

При сгорании топлива выделяется энергия, определяемая формулой \(Q = q m\), поэтому верный вариант — q·m.

Воду нагревают до температуры кипения при нормальном давлении: \(t_2 = 100\ ^\circ\mathrm{C}\). Количество теплоты, необходимое для нагрева:

\(Q = cM(t_2-t_1) = 4200 \cdot 5 \cdot (100-20) = 1\,680\,000\) Дж.

Поскольку потерями теплоты пренебрегают, энергия сгорания спирта равна теплоте, полученной водой: \(qm=Q\). Переведём удельную теплоту сгорания: \(q=27\) МДж/кг = \(27\,000\,000\) Дж/кг.

\(m=\frac{Q}{q}=\frac{1\,680\,000}{27\,000\,000}\approx0.06222\) кг = \(62.22\) г.

Ответ: 62 г спирта; правильная формула для энергии сгорания — q·m.