Question

Скільки треба спалити бензину,щоб виділилась така кількість теплоти, яка потрібна для нагрівання 4л води від 20градусів до кипіння і перетворення її п'ятої частини в пару?Питома теплота згоряння бензину 4,6×10^7 Дж/кг,а питома теплота пароутворення води дорівнює 2,3×106^7 Дж/кг​. Срооооочно дам 100баллов

Answer 1

Питома теплота згоряння (q) — кількість теплоти, що виділяється у разі повного згоряння одиниці маси твердого палива. Для газоподібного палива використовується також теплота згоряння одиниці об'єму:

q
=
Q
m
{\displaystyle q={\frac {Q}{m}}}
q
=
Q
V
{\displaystyle q={\frac {Q}{V}}}
де Q — теплота згоряння, m — маса та V — об'єм речовини, що згоряє.

В СІ питома теплота згоряння вимірюється у Дж/кг для твердого та Дж/м3 для газоподібного.

Теплота згоряння

Answer 2

Для вирішення цієї задачі нам потрібно розглянути два процеси: нагрівання води і перетворення її в пару. Потрібно знайти кількість теплоти, яку необхідно виділити для цих процесів, і потім розрахувати, скільки бензину це вимагає.

1. Нагрівання води: Маса води, яку потрібно нагріти, дорівнює 4 літрам (або 4000 г) води. Початкова температура води T1 = 20°C, а кінцева температура T2 = 100°C (температура кипіння). Питома теплота води Cp = 4,18 Дж/г°C (це кількість теплоти, яка потрібна, щоб підігріти 1 г води на 1 градус Цельсія).

Кількість теплоти для нагрівання води: Q1 = маса * Cp * (T2 - T1) Q1 = 4000 г * 4,18 Дж/г°C * (100°C - 20°C) Q1 = 4000 г * 4,18 Дж/г°C * 80°C Q1 = 1334400 Дж

2. Перетворення п'ятої частини води в пару: П'ята частина води це 4000 г / 5 = 800 г води. Питома теплота пароутворення води L = 2,3×10^7 Дж/кг (за грамм).

Кількість теплоти для перетворення частини води в пару: Q2 = маса * L Q2 = 800 г * 2,3×10^7 Дж/кг Q2 = 1,84×10^10 Дж

Тепер обчислимо загальну кількість теплоти, яка потрібна для обох процесів: Q загальна = Q1 + Q2 Q загальна = 1334400 Дж + 1,84×10^10 Дж Q загальна = 1,84×10^10 Дж + 1334400 Дж Q загальна = 1,853344×10^10 Дж

Тепер ми можемо обчислити кількість бензину, яку потрібно спалити, щоб виділити цю кількість теплоти. Питома теплота згоряння бензину дорівнює 4,6×10^7 Дж/кг.

Маса бензину: маса = Q загальна / (питома теплота згоряння бензину) маса = (1,853344×10^10 Дж) / (4,6×10^7 Дж/кг) маса ≈ 402267,83 кг

Отже, для нагрівання 4 літрів води від 20°C до кипіння і перетворення п'ятої частини води в пару потрібно близько 402268 кг бензину.