20. Какое топливо использовали для нагревания и превращения в пар 900 г воды с начальной температурой 39 °С, если истратили 50 г топлива?

Решение:

Для решения этой задачи нам нужно рассчитать общее количество теплоты, необходимое для нагревания воды и её превращения в пар, а затем использовать удельную теплоту сгорания топлива, чтобы определить его тип.

1. Расчет теплоты, необходимой для нагревания воды:

Формула: \( Q_1 = c \cdot m \cdot t \)

где \( c \) — удельная теплоёмкость воды (\( 4200 \) Дж/(кг·°С)), \( m \) — масса воды (\( 0.9 \) кг), \( t \) — изменение температуры (\( 100 °\text{C} - 39 °\text{C} = 61 °\text{C} \)).

\( Q_1 = 4200 \) Дж/(кг·°С) \( \cdot 0.9 \) кг \( \cdot 61 °\text{C} = 230700 \) Дж.

2. Расчет теплоты, необходимой для превращения воды в пар (парообразования):

Формула: \( Q_2 = L \cdot m \)

где \( L \) — удельная теплота парообразования воды (\( 2.3 \cdot 10^6 \) Дж/кг), \( m \) — масса воды (\( 0.9 \) кг).

\( Q_2 = 2.3 \cdot 10^6 \) Дж/кг \( \cdot 0.9 \) кг \( = 2070000 \) Дж.

3. Расчет общего количества теплоты:

\( Q_{общ} = Q_1 + Q_2 = 230700 \) Дж \( + 2070000 \) Дж \( = 2300700 \) Дж.

4. Определение удельной теплоты сгорания топлива:

Используем формулу: \( Q_{общ} = q \cdot m_{топл} \), где \( q \) — удельная теплота сгорания топлива, \( m_{топл} \) — масса истраченного топлива (\( 0.05 \) кг).

\( q = \frac{Q_{общ}}{m_{топл}} = \frac{2300700 \text{ Дж}}{0.05 \text{ кг}} = 46014000 \) Дж/кг.

\( q \approx 4.6 \cdot 10^7 \) Дж/кг.

Сравнивая полученное значение с табличными данными удельной теплоты сгорания различных видов топлива, можно сделать вывод, что это значение соответствует каменному углю.

Ответ: Каменный уголь.