Чайник, що стоїть на газовому пальнику, містить 2 л води за температури 20 °С. Для нагрівання води витратили 42 г природного газу. визначте температуру води в чайнику, якщо вода одержала 40% тепла, яке може бути виділено під час повного згоряння цього газу.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Спочатку знайдемо кількість тепла, яка відділилася від згоряння 42 г природного газу.
Для цього використаємо формулу q = mcΔT, де q - кількість тепла, m - маса газу, c - питома теплоємність газу, ΔT - зміна температури.

Питома теплоємність природного газу дорівнює близько 2.2 kJ/(kg°C), або 2.2 kJ/(g°C).
ΔT визначаємо за допомогою різниці температур води:
ΔT = T - 20,
де T - температура води в чайнику.

Отже, q = 42 г 2.2 kJ/(g°C) * (T - 20)

Тепер знаємо, що вода одержала 40% тепла, тобто 0.4q.
Отже ми можемо записати рівняння:
0.4q = 2 л 4.18 kJ/(kg°C) * (T - 20)

Розв'язавши це рівняння, ми отримаємо температуру води в чайнику:
0.4 42 2.2 = 2 4.18 (T - 20)
37.44 = 8.36 (T - 20)
37.44 = 8.36T - 8.36 20
37.44 = 8.36T - 167.2
8.36T = 204.64
T = 24.47 °C

Отже, температура води в чайнику після нагрівання становить близько 24.47 °C.