Дано:
объем воды V = 7,5 л = 0,0075 м³ (плотность воды 1000 кг/м³)
масса воды m = 0,0075 м³ * 1000 кг/м³ = 7,5 кг
начальная температура T_1 = 30 °C
конечная температура T_2 = 100 °C
удельная теплоемкость воды c = 4,186 кДж/(кг·°C)
Найти: минимальное количество бензина Q_б, нужное для нагревания воды.
Решение:
Сначала найдем количество тепла Q, необходимое для нагрева воды:
Q = m * c * (T_2 - T_1)
Подставим известные значения:
Q = 7,5 кг * 4,186 кДж/(кг·°C) * (100 °C - 30 °C)
Q = 7,5 кг * 4,186 кДж/(кг·°C) * 70 °C
Теперь произведем расчет:
Q = 7,5 * 4,186 * 70
Q = 2206,35 кДж
Теперь найдем количество энергии, выделяющееся при сгорании бензина. Энергия, выделяющаяся при сгорании 1 литра бензина, составляет примерно 31,5 МДж/л = 31500 кДж/л.
Обозначим V_б — объем бензина, который нужно сжечь. Тогда можно записать:
Q = V_б * 31500 кДж
Выразим V_б:
V_б = Q / 31500
Подставим значение Q:
V_б = 2206,35 кДж / 31500 кДж/л
Теперь выполним расчет:
V_б ≈ 0,0701 л
Ответ: минимальное количество бензина, которое надо сжечь, составляет приблизительно 0,0701 л.