Спир­тов­ку рас­по­ла­га­ют под ста­кан­чи­ком с водой мас­сой m_x  =  250 г. За время го­ре­ния масса спир­тов­ки умень­ша­ет­ся на m_c  =  5,2 г, а тем­пе­ра­ту­ра воды под­ни­ма­ет­ся на Δt  =  50 °C. Удель­ная теп­ло­та сго­ра­ния спир­та q  =  25 MДж/кг, c_в=4200 Дж/(кг · °C).

1.  Сколь­ко тепла по­тре­бо­ва­лось на на­гре­ва­ние воды?

2.  Какая доля α тепла от сго­ра­ния спир­та пошла на на­гре­ва­ние воды? Дайте ответ в про­цен­тах.

3.  Каков диа­па­зон воз­мож­но­го от­но­ше­ния ко­ли­че­ства теп­ло­ты, по­шед­ше­го на на­грев воды, к ко­ли­че­ству теп­ло­ты, вы­де­лив­ше­му­ся за счёт сго­ра­ния спир­та, если счи­тать, что масса сго­ра­е­мо­го спир­та из­вест­на с точ­но­стью до Δm_c  =  0,2 г, а масса воды из­ме­ре­на с точ­но­стью ε_mв  =  1% (то есть может от­кло­нять­ся на 1% как в боль­шую, так и в мень­шую сто­ро­ну)? Осталь­ные ве­ли­чи­ны из­вест­ны точно. Дайте ответ в про­цен­тах.

На­гре­ва­тель мощ­но­стью P  =  50 Вт по­гружён в воду, на­ли­тую в ка­ло­ри­метр. Масса воды в ка­ло­ри­мет­ре равна m  =  300 г. Удель­ная теплоёмкость воды c_в  =  4200 Дж/(кг · °C).

1.  Сколь­ко тепла вы­де­лит на­гре­ва­тель за время τ  =  500 с?

2.  До какой тем­пе­ра­ту­ры t на­гре­ет­ся вода за это время, если её на­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра сов­па­да­ет с ком­нат­ной и со­став­ля­ет t₀  =  20°C? Счи­тай­те, что всё тепло от на­гре­ва­те­ля идёт на на­грев воды.

3.  Пусть те­перь теплоёмкость* ка­ло­ри­мет­ра равна C  =  50Дж/°C. В каком диа­па­зо­не может ле­жать ко­неч­ная тем­пе­ра­ту­ра воды в ка­ло­ри­мет­ре? Счи­тай­те, что вода всюду имеет оди­на­ко­вую тем­пе­ра­ту­ру, а тем­пе­ра­ту­ра ча­стей ка­ло­ри­мет­ра лежит в пре­де­лах от ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ры до тем­пе­ра­ту­ры воды в ка­ло­ри­мет­ре. Все ве­ли­чи­ны в за­да­че из­вест­ны точно.

* Теплоёмкость пред­ме­та – ко­ли­че­ство теп­ло­ты, не­об­хо­ди­мое для на­гре­ва его на 1 °C.