Приведем дано в систему СИ:
mс=10г=0,01 кг.
q=27 Мдж/кг = 27*10^6 Дж.
1. Количество теплоты, выделившейся при сгорании спирта:
Q=q*mс, где q - удельная теплота сгорания, m - масса топлива.
2. Количество теплоты, затраченной на обогрев тела равно произведению удельной теплоёмкости вещества, массы тела и разницы конечной и начальной температур.
Q=c*mв*(t2-t1), где c - удельная теплоемкость вещества, m - масса вещества, t2 и t1 - соответственно конечная и начальная температуры.
Удельная теплоемкость воды c = 4200 Дж/кг*К, по справочнику.
3. Так как вся теплота пошла на нагрев воды:
q*mс=c*mв*(t2-t1)
Выразим из этого выражения (t2-t1):
(t2-t1)=q*mс/(c*mв)
подставим числовые значения:
(t2-t1)=q*mс/(c*mв)=27*10^6*0,01/(4200*3)=21,4 °C
ответ: вода нагреется на 21,4°C.
Объяснение:
m ⁷₃Li = 7,01601 а.е.м.
m ²₁d = 2,0141 а.е.м.
m ⁴₂He = 4,0026 а.е.м.
Q = ? мэв
Решение
⁷₃Li + ²₁d ---> 2 ⁴₂He + Q
При грубом приближении масса частиц до реакции больше, чем после:
(7 + 2) > 4 * 2.
Значит, у продуктов реакции больше, чем у исходных ядер, кинетическая энергия и данная ядерная реакция не была эндоэнергетической, а, наоборот, экзоэнергетическая (с повышением энергии) и можно писать + Q
Для точного вычисления энергетического выхода через дефект масс надо знать массы ядер, т.е. из данных в условии масс надо вычесть массы электронов: me = 0,000548 а.е.м.
масса ядра изотопа лития : m( ⁷₃Li ) = 7,01601 - 3*0,000548 = 7,01601 - 0,001644 = 7,014366 а.е.м.
масса ядра гелия (α-частицы) : m (⁴₂He ) = 4,0026 - 2*0,000548 = 4,0026 - 0,001096 = 4,001504
дефицит массы: 7,014366 + 2,0141 - 2*4,001504 = 9,028466 - 8,003008 = 1,025458
энергетический выход: Q = 931,5Δm = 931,5 * 1,025458 ≈ 955,2 МэВ
ответ: 955,2 МэВ
Примечание: 955,2 МэВ -это очень большая энергия. Возможно, в условии что-то не учтено?
