Сколько воды можно нагреть от 20 до 60 градусов, если на ее нагревание ушла половина енергии, полученной в результате полного сгорания 120 граммов бурого угля.

Здравствуй!

Дано: начальная температура воды (t₁) - 20°С, конечная температура воды (t₂) - 60°С, масса бурого угля (m₂) - 120 граммов, удельная теплота сгорания (q) - 17*10⁶ Дж/кг, удельная теплоемкость воды (c) - 4200 Дж/кг*°С.

СИ: масса бурого угля (m₂) - 0.12 кг

Найти: массу воды (m₁)

Нам известно, что на нагревание воды ушла половина энергии, полученной в результате полного сгорания бурого угля, т.е. Q₁=1/2Q₂

Теплота сгорания бурого угля - Q₂=qm₂=17*10⁶*0.12=204*10⁴ Дж

Теплота нагревания воды - 1/2Q₂=cm₁(t₂-t₁)

Нам надо найти массу воды, т.е. m₁=1/2Q₂/c(t₂-t₁)=0.5*2040000/4200*(60-20)=1020000/168000≈6 кг

ответ: 6 кгУдачи в учёбе!

Термодинамическая энтропия {\displaystyle S}, часто именуемая энтропией, — физическая величина, используемая для описания термодинамической системы, одна из основных термодинамических величин. Энтропия является функцией состояния и широко используется в термодинамике, в том числе технической (анализ работы тепловых машин и холодильных установок) и химической (расчёт равновесий химических реакций.

Если в некоторый момент времени энтропия замкнутой системы отлична от максимальной, то в последующие моменты энтропия не убывает — увеличивается или в предельном случае остается постоянной.

Закон не имеет физической подоплёки, а исключительно математическую, то есть теоретически он может быть нарушен, но вероятность этого события настолько мала, что ей можно пренебречь.

Так как во всех осуществляющихся в природе замкнутых системах энтропия никогда не убывает — она увеличивается или, в предельном случае, остается постоянной — все процессы, происходящие с макроскопическими телами, можно разделить на необратимые и обратимые.

Под необратимыми подразумеваются процессы, сопровождающиеся возрастанием энтропии всей замкнутой системы. Процессы, которые были бы их повторениями в обратном порядке — не могут происходить, так как при этом энтропия должна была бы уменьшиться.

Обратимыми же называют процессы, при которых термодинамическая энтропия замкнутой системы остается постоянной. (Энтропия отдельных частей системы при этом не обязательно будет постоянной.)

№ 2
В стальной калориметр теплоёмкостью 75 Дж/0С, содержащий 200 г воды при температуре 80С, бросают 300 г льда при температуре -200С. Что будет с этой системой в состоянии теплового равновесия? (Удельная теплоёмкость воды св = 4200 Дж/(кг•0С), удельная теплоёмкость льда сл = 2100 Дж/(кг•0С), удельная теплота плавления льда λ = 3,3•105 Дж/кг).
решение
чтобы расплавить весь лед нужно тепла
Q1 =c1m1(To-T1) +m1λ1 = m1(c1(To-T1) +λ1)=0.300*( 2100(0-(-20))+3.3·10^5)=
   = 111 600 Дж
вода в калориметре при охлаждении до температуры To =0 может отдать тепла
Q2 = (T-To) (c2m2 +c3m3) =(80-0) (4200*0.200+75*0.100) = 67 800 Дж
Q1 > Q2
вывод
тепла  не хватит для полно расплавления льда
в состоянии теплового равновесия температура в калориметре будет To = 0 ; останется лед и вода