Определить кол-во теплоты необходимое для превращения 26кг льда при температуре -26°C в пар с температурой 155°C. Сколько для этого понадобится природного газа ? КПД горелки 81%

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи мы должны учесть изменение состояния вещества и учет КПД горелки.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для превращения 26 кг льда при -26°C в воду при той же температуре:
Q1 = m L1,
где Q1 - количество теплоты, m - масса льда, L1 - удельная теплота плавления льда.
Удельная теплота плавления льда равна 334 кДж/кг.
Q1 = 26 кг 334 кДж/кг = 8684 кДж.

Затем найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды от -26°C до 100°C:
Q2 = m C Δt,
где Q2 - количество теплоты, C - удельная теплоемкость воды, Δt - изменение температуры.
Удельная теплоемкость воды равна 4.18 кДж/(кг°C).
Q2 = 26 кг 4.18 кДж/(кг°C) 126°C = 13999 кДж.

Далее найдем количество теплоты, необходимое для превращения воды при 100°C в пар при 155°C:
Q3 = m L2,
где Q3 - количество теплоты, L2 - удельная теплота парообразования воды.
Удельная теплота парообразования воды равна 2260 кДж/кг.
Q3 = 26 кг 2260 кДж/кг = 58760 кДж.

Теперь сложим все полученные значения:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 8684 кДж + 13999 кДж + 58760 кДж = 81443 кДж.

Учитывая коэффициент КПД горелки (81%), найдем количество природного газа, необходимого для выделения такого количества теплоты:
Q = 0.81 * Qг,
где Qг - количество теплоты, выделенное при сгорании природного газа.
Таким образом, Qг = Q / 0.81 = 81443 кДж / 0.81 ≈ 100539 кДж.

Ответ: для превращения 26 кг льда при -26°C в пар при 155°C понадобится примерно 100539 кДж природного газа.