Question

Сколько дров нужно сжечь,чтобы полностью испарить 125 г воды,взятой при температуре 20°С?

Answer 1

Дано: m = 0,125кг, t = 20 °С

Найти: mдр

Решение:

Общее количество теплоты, которое нужно передать воде, чтобы нагреть ее до кипения и испарить определяется по формуле:

Q = m*(c*(tк-t)+r),

где с = 4,2 кДж/кг - удельная теплоемкость воды;

r = 2260 кДж/кг;

tк = 100°С - температура кипения воды при атмосферном давлении.

Q = 0,125*(4,2*(100-20)+2260) = 324.5кДж.

Такое же количество теплоты нужно получить при сгорании дров. Считаем, что вся теплота при сгорании передается воде:

Q = mдр*q,

где q = 10000кДж/кг - удельная теплота сгорания дров.

Отсюда необходимая масса дров:

mдр = Q/q = 324.5/10000 = 0.032кг = 32г

Answer 2

Для расчета количества дров, необходимых для полного испарения 125 г воды при температуре 20 °C, необходимо знать количество теплоты, которое требуется для превращения воды в пар.

Энергия, необходимая для испарения воды, называется теплотой испарения. Теплота испарения воды при нормальных условиях (101,325 кПа и 0°C) составляет около 40,7 кДж/моль.

Чтобы рассчитать количество дров, необходимых для обеспечения этой энергии, нужно знать теплоту сгорания древесного топлива. Теплота сгорания дров может изменяться в зависимости от вида древесного топлива, но для расчета можно принять среднюю теплоту сгорания дров, равную 16 МДж/кг.

Тогда количество дров, необходимых для полного испарения 125 г воды, можно рассчитать следующим образом:

1. Найдите количество молей воды:

125 г / (молярная масса воды) = 125 г / 18 г/моль = 6,94 моль

2. Найдите количество теплоты, необходимое для испарения воды:

6,94 моль × 40,7 кДж/моль = 282,8 кДж

3. Рассчитайте количество дров, необходимых для обеспечения этой энергии:

282,8 кДж / (16 МДж/кг × КПД камина) = количество килограммов дров, где КПД камина - коэффициент полезного действия камина.

Здесь следует учесть, что коэффициент полезного действия камина может изменяться в зависимости от его типа и качества установки.

Таким образом, для получения точного ответа необходимо знать коэффициент полезного действия камина и теплоту сгорания конкретных дров. В противном случае можно принять приблизительное значение КПД камина, равное 0,6, и теплоту сгорания дров, равную 16 МДж/кг.

Подставив эти значения в формулу, получим:

282,8 кДж / (16 МДж/кг × 0,6) = 29,5 кг дров (округлено до ближайшего целого числа)

Таким образом, для полного испарения 125 г воды при температуре 20°C понадобится примерно 30 кг дров.