Question

на газовую плиту поставили чайник, вмещающий 3 л воды при температуре 20 градусов. Какое количество природного газа было израсходовано если КПД 50% (удельная теплота воды 4200 Дж/кг*С, удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг, температура кипения воды 100 градусов, удельная теплота сгорания природного газа 44 мдж/ килограмм) ​

Answer 1

Ответ:

решение

Q1=cm1(t2-t1)=cpV0(t2-t1) Q2=L*m2=L*p(V0-V)

Q3 - теплота, затраченная на кипячение чайника

Q3=Q1+Q2=cpV0(t2-t1)+Lp(V0-V) Q3=L2*m3,

где L - удельная теплота сгорания природного газа m3 - его масса

m3=Q3/L2=(c*p*v0(t2-t1)+L*p(V0-V))/L2= 4200*1000*0.003*80+2256000*1000* 0.0025)/33500000=0,2кг

ответ 0,2 кг

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать законы сохранения энергии и теплообмена.

Сначала определим, сколько тепла нужно для нагрева 3 литров воды с 20°C до кипения при 100°C. Масса воды можно найти, зная её плотность и объём:

Масса воды = объём * плотность Масса воды = 3 л * 1000 г/л = 3000 г

Теперь рассчитаем количество тепла, необходимое для нагрева этой массы воды:

Q1 = масса * удельная теплота * ΔT Q1 = 3000 г * 4.2 Дж/г°C * (100°C - 20°C) Q1 = 1008000 Дж

Теперь найдем количество тепла, необходимое для превращения этой массы воды при 100°C в пар:

Q2 = масса * удельная теплота парообразования Q2 = 3000 г * 2.3 МДж/кг = 6900 кДж = 6.9 МДж = 6.9 * 10^6 Дж

Теперь найдем общее количество тепла, которое нам нужно:

Q_total = Q1 + Q2 Q_total = 1008000 Дж + 6.9 * 10^6 Дж = 7.0008 * 10^6 Дж

Теперь учтем, что КПД (коэффициент полезного действия) плиты составляет 50%, что означает, что только половина энергии от горячего газа используется для нагрева воды. Таким образом, количество газа, израсходованное для этой цели, будет:

Количество газа = Q_total / (КПД * удельная теплота сгорания природного газа) Количество газа = (7.0008 * 10^6 Дж) / (0.5 * 44 * 10^6 Дж/кг) = 0.3182 кг

Итак, было израсходовано примерно 0.3182 килограмма природного газа для нагрева 3 литров воды с 20°C до кипения при КПД 50%.