Question

Ребят, пожалуйста. Воду массой 2 кг нагрели от температуры 20 С до кипения и полностью испарили, сколько природного газа необходимо сжечь для этого? (с воды = 4200Дж/кг С, r = 2,25 МДж/кг, q = 44 МДж)

Answer 1

Ответ:

 m1 = 5 кг

   t1 = –20 °С

   m2 = 20 кг

   t2 = 50 °C

   m3 = 1 кг

   t3 = 120 °С

   с1 = 2,1 кДж/кг ⋅ К

   λ = 0,33 МДж/кг

   c2 = 4,2 кДж/кг ⋅ К

   с3 = 1,97 кДж/кг ⋅ К

   r = 2,26 МДж/кг

Объяснение:

Answer 2

Ответ:

m1 = 5 кг

  t1 = –20 °С

  m2 = 20 кг

  t2 = 50 °C

  m3 = 1 кг

  t3 = 120 °С

  с1 = 2,1 кДж/кг ⋅ К

  λ = 0,33 МДж/кг

  c2 = 4,2 кДж/кг ⋅ К

  с3 = 1,97 кДж/кг ⋅ К

  r = 2,26 МДж/кг

Объяснение:

Answer 3

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Когда вода нагревается и испаряется, энергия для этого поступает от горения природного газа. Мы можем использовать следующее уравнение:

Энергия, поступившая в воду = Энергия, потраченная на нагрев и испарение + Энергия, выделенная при сжигании природного газа

Давайте разберемся с каждым из этих компонентов:

1. Энергия, необходимая для нагрева воды с 20°C до температуры кипения (100°C): ΔQ1 = m * c * ΔT где ΔQ1 - энергия, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры ΔQ1 = 2 кг * 4200 Дж/кг°C * (100°C - 20°C) = 756000 Дж

2. Энергия, необходимая для испарения воды: ΔQ2 = m * q где ΔQ2 - энергия, m - масса воды, q - удельная энергия испарения ΔQ2 = 2 кг * 44 МДж/кг = 88 МДж = 88 * 10^6 Дж

Теперь мы знаем общее количество энергии, которое нужно для нагрева и испарения воды:

ΔQ_total = ΔQ1 + ΔQ2 = 756000 Дж + 88 * 10^6 Дж = 88,756,000 Дж

Энергия, выделенная при сжигании природного газа, будет равна этой энергии:

Энергия при сжигании = 88,756,000 Дж

Теперь мы можем выразить массу природного газа (m_gas), которая должна быть сожжена, используя удельную энергию горения газа (r):

m_gas = Энергия при сжигании / r m_gas = 88,756,000 Дж / (2.25 МДж/кг) = 39,446,222.22 кг

Итак, чтобы нагреть 2 кг воды от 20°C до кипения и полностью испарить ее, необходимо сжечь приблизительно 39,446 тонн природного газа.