Задача На сколько градусов можно нагреть 600 м3 воздуха при сжигании 500 г водорода, если 60% теплоты пойдет на нагревание воздуха

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи необходимо расчитать количество тепла, выделяющегося при сжигании 500 г водорода. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m c ΔT,

где Q - количество тепла, m - масса водорода, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость водорода составляет 29,1 Дж/(г*К).

Q = 500 г 29,1 Дж/(гК) = 14550 Дж.

Теперь учтем, что 60% этого тепла уйдет на нагревание воздуха. Значит, количество тепла, идущего на нагревание воздуха, составит:

Q_air = 14550 Дж * 0,6 = 8730 Дж.

Теперь найдем изменение температуры воздуха:

Q_air = m_air c_air ΔT_air,

где m_air - масса воздуха, c_air - удельная теплоемкость воздуха.

Удельная теплоемкость воздуха составляет примерно 1000 Дж/(кг*К).

Тогда:

ΔT_air = Q_air / (m_air c_air) = 8730 Дж / (m_air 1000 Дж/(кг*К)).

Так как объем воздуха равен 600 м3, а его плотность при нормальных условиях составляет примерно 1,225 кг/м3, то:

m_air = 600 м3 * 1,225 кг/м3 = 735 кг.

ΔT_air = 8730 Дж / (735 кг 1000 Дж/(кгК)) = 11,8 К.

Таким образом, наше количество воздуха нагреется на 11,8 градусов по Цельсию.