Скільки спирту потрібно додати до 200 г води з температурою 25 °C, щоб її довести до кипіння? Спирт містить 25%

Объяснение: Чтобы решить эту задачу, необходимо учесть закон сохранения энергии и теплового равновесия при смешивании жидкостей.

Вначале определим массу спирта, которую следует добавить к 200 г воды. Для этого умножим массу воды на процент содержания спирта:

Масса спирта = Процент содержания спирта * Масса воды / 100

В нашем случае, процент содержания спирта составляет 25%, поэтому:

Масса спирта = 25 * 200 / 100 = 50 г

Теперь обратимся к тепловому равновесию. При смешивании двух жидкостей, их начальная итоговая температуры должны быть одинаковыми.

Для решения этой задачи, вода должна быть нагрета до точки кипения, то есть 100 °C. Следовательно, тепло, выделяемое спиртом, должно быть равно теплу, необходимому для нагрева воды:

Тепло, выделяемое спиртом = Тепло, необходимое для нагрева воды

Масса спирта * Удельная теплоемкость спирта * (Конечная температура — Начальная температура спирта) = Масса воды * Удельная теплоемкость воды * (Конечная температура — Начальная температура воды)

Масса спирта * 2,4 * (100 — 25) = 200 * 4,18 * (100 — 25)

Решая это уравнение, мы найдем конечную температуру равной 86,21 °C.

Следовательно, чтобы довести 200 г воды до кипения, необходимо добавить 50 г спирта при начальной температуре 25 °C. Конечная температура будет 86,21 °C.

Совет: При решении задач по тепловому равновесию при смешивании жидкостей, всегда убедитесь, что начальные и конечные температуры одинаковы. Также обратите внимание на удельные теплоемкости каждой жидкости, чтобы правильно учитывать количество выделяемого или поглощаемого тепла.

Упражнение: Сколько спирта необходимо добавить к 500 г воды с температурой 20 °C, чтобы ее нагреть до 80 °C? Содержание спирта в спирте составляет 30%.