Question

• 9. Вода с температурой -10 ° С, 2 кг льда с температурой 100 ° С. Сколько природного газа нужно сжечь? КПД нагревателя 25%. (Ответ: 142 г) помогите быстрее только напишите дано пжж​

Answer 1

Ответ: 142г

Объяснение:

Дано:

m1=2кг

t1=-10°C

t2=0°C

t3=100°C

c1=2100Дж/кг°С

с2=4200Дж/кг°С

λ=340000Дж/кг

η=25%

q=44000000Дж/кг

---------------------------

m2-?

Q=c1*m1*(t2-t1)+λ*m+c2*m1*(t3-t2)=2100*2*(0+10)+340000*2+4200*2*(100-0)=1562000Дж

m2=Q/(q*η)=1562000/(44000000*0,25)=0,142кг=142г

Answer 2

Для решения данной задачи, давайте разберемся с тепловым балансом.

1. Сначала рассмотрим нагревание воды. Для этого воспользуемся формулой:

\[ Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1, \]

где: - \( m_1 \) - масса воды, - \( c_1 \) - удельная теплоемкость воды, - \( \Delta T_1 \) - изменение температуры воды.

Масса воды \( m_1 = 2 \) кг, удельная теплоемкость воды \( c_1 = 4186 \) Дж/(кг·°C), так как вода, вероятно, находится в жидком состоянии при -10 °C, и мы должны поднять ее температуру до 0 °C:

\[ Q_1 = 2 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (0 - (-10) \, \text{°C}) = 83720 \, \text{Дж}. \]

2. Теперь рассмотрим плавление льда. Формула для этого:

\[ Q_2 = m_2 \cdot L_f, \]

где: - \( m_2 \) - масса льда, - \( L_f \) - удельная теплота плавления льда.

Масса льда \( m_2 = 2 \) кг, удельная теплота плавления льда \( L_f = 334 \) кДж/кг:

\[ Q_2 = 2 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг} = 668 \, \text{кДж}. \]

3. Теперь учтем, что нагреватель имеет КПД 25%, что означает, что только 25% выделяемой энергии преобразуется в тепло. Поэтому выделяемая энергия будет:

\[ Q_{\text{вых}} = Q_1 + Q_2 \cdot \frac{1}{\text{КПД}} = 83720 + 668 \cdot \frac{1}{0.25} = 83720 + 2672 = 86392 \, \text{Дж}. \]

4. Теперь найдем количество сжигаемого природного газа. Удельная теплота сгорания природного газа примерно \( 50 \) МДж/м³. Переведем выделенную энергию в мегаджоули:

\[ Q_{\text{вых, МДж}} = \frac{86392}{10^6} \, \text{МДж}. \]

Теперь можно найти объем сжигаемого природного газа:

\[ \text{Объем газа} = \frac{Q_{\text{вых, МДж}}}{\text{Удельная теплота сгорания газа}}. \]

\[ \text{Объем газа} = \frac{86392}{50} \, \text{м}^3 = 1727.84 \, \text{м}^3. \]

Таким образом, нужно сжечь приблизительно \( 1727.84 \, \text{м}^3 \) природного газа.