Question

В топке котла парового двигателя сожгли каменный уголь массой 30 т. Какой массой природного газа можно было бы заменить сгоревший каменный уголь, чтобы выделилось такое же количество теплоты

Answer 1

Дано:
торф
m=30т =30000кг
q(удельная теплота сгорания топлива)=1.4 *10^7 Дж/кг
Q=?

Q=qm
Q=1.4 *10^7 Дж/кг * 30 000 кг=38 000 * 10^7Дж

камен уголь
q=3.7* 10^7 Дж/кг
Q=38 000 * 10^7Дж
m=?

m=Q:q
m=38 000 * 10^7Дж : 3.7* 10^7 Дж/кг = примерно 10370.37 кг(столько нужно угля)

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо учесть теплотворную способность каждого вида топлива, известную как теплота сгорания. Теплота сгорания каменного угля и природного газа обычно выражается в мегаджоулях (МДж) на килограмм (кг) топлива. Предположим, что теплота сгорания каменного угля составляет 25 МДж/кг, а теплота сгорания природного газа равна 55 МДж/кг.

Теплота, выделяемая при сжигании каменного угля массой 30 тонн (или 30 000 кг), будет:

Теплота_угля = масса_угля * теплота_сгорания_угля Теплота_угля = 30 000 кг * 25 МДж/кг Теплота_угля = 750 000 МДж

Теперь найдем массу природного газа, который нужно заменить, чтобы выделилось такое же количество теплоты:

Теплота_газа = масса_газа * теплота_сгорания_газа

Мы хотим, чтобы теплота_газа была равна 750 000 МДж. Подставим известные значения теплоты сгорания газа и неизвестную массу газа в уравнение:

750 000 МДж = масса_газа * 55 МДж/кг

Решая это уравнение, получаем:

масса_газа = 750 000 МДж / 55 МДж/кг масса_газа ≈ 13 636 кг

Таким образом, чтобы выделилось такое же количество теплоты, как при сгорании 30 тонн каменного угля, необходимо заменить его природным газом массой около 13 636 кг.