Question

На скільки градусів можна нагріти 100 кг води спаливши 300г природного газу

Answer 1

Дано:

m1 = 0.3 кг

m2 = 100 кг

с = 4200 Дж/кг

q = 4.4*10^7 Дж/кг

Δt - ?

Решение:

Q1=Q2

q * m1 = C * m2 * Δt.

Δt = q * m1 / (C * m2) = 4,4 * 107 * 0,3 / (4200 * 100) = 31,4 ºС.

Answer 2

Для вирішення цієї задачі необхідно використовувати формулу теплового балансу:

Q = m * c * ΔT

де: Q - теплова енергія, що потрібна для нагрівання води m - маса води c - специфічна теплоємність води ΔT - зміна температури води

Для початку необхідно визначити теплову енергію, яку виділяє 300 г природного газу. Це можна зробити, використовуючи вміст енергії природного газу:

Qг = mг * Qв = 0,3 кг * 55,5 МДж/кг = 16,65 МДж

Де Qв - вміст енергії в одному кілограмі природного газу (55,5 МДж/кг), mг - маса газу (300 г = 0,3 кг).

Тепер можна використовувати формулу теплового балансу для визначення зміни температури води:

Q = m * c * ΔT

ΔT = Q / (m * c)

Де c - специфічна теплоємність води (4,1868 Дж/(град.С)), m - маса води (100 кг = 100 000 г).

ΔT = (16,65 * 10^6 Дж) / (100000 г * 4,1868 Дж/(град.С)) ≈ 39,7 градусів Цельсія

Отже, можна нагріти 100 кг води на 39,7 градусів Цельсія, спаливши 300 г природного газу. Варто зауважити, що ця відповідь є теоретичною і не враховує втрати тепла через конвекцію, радіацію і т.д. під час процесу нагрівання.