На газовую плиту поставили чайник, вмещающий воду объемом 3л при температуре 20 градусов. определите массу природного газа, который сожгли, если после кипячения в чайнике оказалось 2,5 л кипятка. КПД плиты 30%
Для решения данной задачи нам необходимо определить, сколько энергии было затрачено на нагрев воды и сколько массы природного газа при этом было сожжено.
Определим, сколько энергии было затрачено на нагрев воды Q = mcΔT, гд Q - количество теплоты, необходимое для нагревания вод m - масса вод c - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/г∙°C ΔT - изменение температуры
Q = 3000г 4,186 Дж/г∙°C (100 - 20)°C = 250.320 Дж
Определим общую энергию, выделенную при сгорании газа Q_общ = Q / КПД = 250.320 Дж / 0.30 = 834.4 Дж
Определим, сколько массы природного газа при этом было сожжено Q_общ = mгаза * Qгаза, гд mгаза - масса природного газ Qгаза - теплота сгорания природного газа
Предположим, что теплота сгорания природного газа равна 50 МДж/м^3 = 50000 кДж/м^3 = 50000 Дж/л
Для решения данной задачи нам необходимо определить, сколько энергии было затрачено на нагрев воды и сколько массы природного газа при этом было сожжено.
Определим, сколько энергии было затрачено на нагрев водыQ = mcΔT, гд
Q - количество теплоты, необходимое для нагревания вод
m - масса вод
c - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/г∙°C
ΔT - изменение температуры
Q = 3000г 4,186 Дж/г∙°C (100 - 20)°C = 250.320 Дж
Определим общую энергию, выделенную при сгорании газа
Q_общ = Q / КПД = 250.320 Дж / 0.30 = 834.4 Дж
Определим, сколько массы природного газа при этом было сожжено
Q_общ = mгаза * Qгаза, гд
mгаза - масса природного газ
Qгаза - теплота сгорания природного газа
Предположим, что теплота сгорания природного газа равна 50 МДж/м^3 = 50000 кДж/м^3 = 50000 Дж/л
mгаза = Q_общ / Qгаза = 834.4 Дж / 50000 Дж/л = 0.016 л
Таким образом, при сожжении газа было сожжено примерно 0.016 л природного газа.