При какой температуре будет нагреваться воздух за счет сжатия дизельного двигателя в цилиндре до 28 атм, если его начальное давление было 1 атм, а температура была 17 ℃. При сжатии объем уменьшился в 14 раз.

Задача: В алюминевой кастрюле массой 1,5кг находится 800 грамм воды при комнатной температуре 20 градусов. Сколько кипятка нужно долить в кастрюлю что бы получить воду температурой 45 градусов ?

mк = 1,5 кг.

Ск = 920 Дж/кг *°C.  

Св = 4200 Дж/кг *°C.

mв = 800 г = 0,8 кг.

t1 = 20 °C.  

t2 = 100 °C.

t3 = 45 °C.

m - ?

При доливании кипятка, он отдаст количество теплоты Qк, которое пойдёт на нагревание воды и алюминиевой кастрюли Q.

Qк = Q.

Qк = Св *m *(t2 - t3).

Q = Св *mв *(t3 - t1) + Ск *mк *(t3 - t1).

Св *m *(t2 - t3) = Св *mв *(t3 - t1) + Ск *mк *(t3 - t1).

m = (Св *mв *(t3 - t1) + Ск *mк *(t3 - t1))/Св *(t2 - t3).

m = (4200 Дж/кг *°C *0,8 кг *(45 °C - 20 °C) + 920 Дж/кг *°C *1,5 кг *(45 °C - 20 °C))/4200 Дж/кг *°C *(100 °C - 45 °C) = 0,51 кг.

ответ: масса кипятка составляет m = 0,51 кг.

На нагревание алюминиевого калориметра необходимо:
Q1 = c1*m1*Δt = 880*0,050*24 =  1 056 Дж
На нагревание воды:
Q2 = c2*m2*Δt = 4200*0,120*24 = 12 096 Дж
Суммарное количество теплоты:
Q = Q1 + Q2 = 1 056 + 12 096 ≈ 13 200 Дж
Потери составляют 20%, значит на нагревание затрачено :
Qзат = 1,2*Q = 1,2*13 200 ≈ 15 800 Дж   (1)
Работа электронагревателя:
A = N*t = 12,5*t                                           (2)
Приравниваем (2) и (1)
12,5*t = 15 800
t = 15 800 / 12,5 ≈ 1600 с или 1260/60 = 21 минута

ответ: 21 минута