Question

Сколько природного газа необходимо сжечь, чтобы превратить 2 кг льда, взятого при -10°С, в воду при 100°С? КПД нагревательной установки 30%.​

Answer 1

Ответ: 118г

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=30%

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*0,3)=0,118кг=118г

Answer 2

Для решения данной задачи нам необходимо учесть, что энергия, необходимая для нагревания льда до температуры плавления, равна:

Q1 = m1 * c1 * ΔT1,

где m1 - масса льда, c1 - удельная теплоемкость льда, ΔT1 - изменение температуры льда.

Также нам необходимо учесть, что энергия, необходимая для нагревания воды от температуры плавления до 100°С, равна:

Q2 = m2 * c2 * ΔT2,

где m2 - масса воды, c2 - удельная теплоемкость воды, ΔT2 - изменение температуры воды.

Так как мы хотим превратить лед в воду, то масса воды будет равна массе льда:

m2 = m1.

Также нам дано, что КПД нагревательной установки равен 30%. КПД определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии:

КПД = полезная работа / затраченная энергия.

В нашем случае полезная работа - это сумма энергий, необходимых для нагревания льда и воды, а затраченная энергия - это энергия, полученная при сжигании природного газа:

КПД = (Q1 + Q2) / затраченная энергия.

Затраченная энергия можно выразить через энергию, необходимую для сжигания природного газа:

затраченная энергия = масса природного газа * теплота сгорания природного газа.

Теплота сгорания природного газа - это количество энергии, выделяющееся при полном сжигании единицы массы природного газа.

Теперь мы можем сформулировать уравнение для задачи:

КПД = (Q1 + Q2) / (масса природного газа * теплота сгорания природного газа).

Подставляя значения и решая уравнение, мы можем найти массу природного газа, необходимую для превращения 2 кг льда в воду при заданных условиях.