Question

Чему равна масса воды,которую можноЧему равна масса воды,которую можно нагреть от 20 до 100 градусов при сжигании природного газа 84 г,если считать,что все выделившееся при сгорании газа количество теплоты пошло на нагревание воды?

Answer 1

Дано
1- вода
2- прир газ
m2 = 84 г = 0,084 кг
c1 = 4200  (Дж/кг*С)  -из учебника
q2 =  4,4*10^7 Дж/кг  - из учебника
t1 = 20 C
t2 =100 C
найти
m1
решение
уравнение теплового баланса
Q1=Q2
c1m1(t2-t1)=q2m2
m1 = q2m2 / c1(t2-t1)
m1 =4.4*10^7*0.084 / (4200*(100-20)) = 11 кг
ответ 11 кг

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения энергии, согласно которому количество теплоты, выделившееся при сгорании природного газа, равно количеству теплоты, поглощенному водой:

Qгаза = Qводы

Теплота, выделяющаяся при сгорании природного газа, может быть вычислена с помощью уравнения реакции сгорания природного газа:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

ΔH = -802 кДж/моль

Масса природного газа, сжигаемого в реакции, равна 84 г / (16 г/моль) = 5,25 моль.

Теплота, выделяющаяся при сгорании этого количества природного газа, равна:

Qгаза = 5,25 моль × (-802 кДж/моль) = -4210,5 кДж

Это количество теплоты было поглощено водой, чтобы нагреть ее от 20 до 100 градусов. Количество теплоты, необходимое для нагревания воды, можно вычислить с помощью удельной теплоемкости воды:

Cводы = 4,18 Дж/(г × К)

Масса воды, которую можно нагреть от 20 до 100 градусов, можно вычислить следующим образом:

Qводы = mводы × Cводы × ΔT

где ΔT = 100 градусов - 20 градусов = 80 градусов

Раскрывая уравнение, получаем:

mводы = Qводы / (Cводы × ΔT)

mводы = (-4210,5 кДж) / (4,18 Дж/(г × К) × 80 К) = 12,7 г

Таким образом, масса воды, которую можно нагреть от 20 до 100 градусов при сжигании природного газа массой 84 г, составляет около 12,7 г.