Для нахождения количества воды, которое можно нагреть от 0 до 100 °C, необходимо знать количество выделившейся теплоты при сгорании 0,2 кг водорода.
По данным химической реакции сгорания водорода, прирост теплоты составляет 286 кДж/моль водорода. Так как молярная масса водорода равна приблизительно 2 г/моль, значит, при сгорании 0,2 кг водорода выделяется:
0,2 кг x 1000 г/кг / 2 г/моль = 100 моль водорода
Теплота, выделившаяся при сгорании 0,2 кг водорода, равна:
286 кДж/моль x 100 моль = 28600 кДж
Теплота, необходимая для нагрева 1 г воды на 1 °C, равна 4,18 Дж/г·°C.
Теплота, необходимая для нагрева 1 г воды на 100 °C, равна:
4,18 Дж/г·°C x 100 °C = 418 Дж
Теплота, необходимая для нагрева определенного количества воды можно определить по формуле:
Q = m x c x ΔT
где: Q - теплота, кДж; m - масса воды, г; c - удельная теплоёмкость воды, кДж/кг·°C; ΔT - изменение температуры, °C.
Подставляем известные значения:
Q = m x c x ΔT Q = (28600 кДж) x (1/4) x (100 °C) Q = 7150 кг
Таким образом, можно нагреть 7150 г (7,15 кг) воды от 0 до 100 °C при сгорании 0,2 кг водорода.
Для нахождения количества воды, которое можно нагреть от 0 до 100 °C, необходимо знать количество выделившейся теплоты при сгорании 0,2 кг водорода.
По данным химической реакции сгорания водорода, прирост теплоты составляет 286 кДж/моль водорода. Так как молярная масса водорода равна приблизительно 2 г/моль, значит, при сгорании 0,2 кг водорода выделяется:
0,2 кг x 1000 г/кг / 2 г/моль = 100 моль водорода
Теплота, выделившаяся при сгорании 0,2 кг водорода, равна:
286 кДж/моль x 100 моль = 28600 кДж
Теплота, необходимая для нагрева 1 г воды на 1 °C, равна 4,18 Дж/г·°C.
Теплота, необходимая для нагрева 1 г воды на 100 °C, равна:
4,18 Дж/г·°C x 100 °C = 418 Дж
Теплота, необходимая для нагрева определенного количества воды можно определить по формуле:
Q = m x c x ΔT
где:
Q - теплота, кДж;
m - масса воды, г;
c - удельная теплоёмкость воды, кДж/кг·°C;
ΔT - изменение температуры, °C.
Подставляем известные значения:
Q = m x c x ΔT
Q = (28600 кДж) x (1/4) x (100 °C)
Q = 7150 кг
Таким образом, можно нагреть 7150 г (7,15 кг) воды от 0 до 100 °C при сгорании 0,2 кг водорода.