Сколько природного газа нужно сжечь, чтобы изменить температуру воды объемом 3л от 14 до 100°C? Считать, что все количество теплоты, выделенное при сгорании газа идёт на нагревание воды.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи необходимо рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания воды с начальной температуры 14°C до температуры 100°C.

Сначала нужно определить изменение температуры
Δt = 100°C - 14°C = 86°C

Далее, для нагревания 1 л воды на 1°C нужно 4,186 Дж теплоты. Так как у нас 3 литра воды, тогда общее количество теплоты для нагрева воды на 86°C будет
Q = 3л 86°C 4,186 Дж/л*°C = 1081,548 Дж

Теперь нам нужно найти количество теплоты, выделяемое при сгорании единицы газа. Допустим, что при сгорании одной молекулы метана (CH4) выделяется 890 кДж/моль теплоты.

Мы также знаем, что 1 моль метана (CH4) весят 16 г. Тогда количество молекул метана (CH4) в газе можно найти как отношение объема газа к его молярной массе.

Таким образом, нужно найти, сколько моль метана (CH4) нужно сжечь, чтобы выделить теплоты, равное 1081,548 Дж.

1 моль метана (CH4) = 890 кДж = 890 000 Д
Х моль метана = 1081,548 Д
Х= 1081,548 Дж / 890 000 Дж/моль = 0,001214 моль

Таким образом, нужно сжечь 0,001214 моль метана (CH4), чтобы изменить температуру воды объемом 3 л от 14 до 100°C.