Question

Вода 5 литров нагревается от 20 градусов до 80 за счет сгорания природного газа. Какова масса природного газа? Сделайте письменно пожалуйста.

Answer 1

Дано: V=5 литров, t₁=20°С, t₂=80°С, q=44*10⁶ Дж/кг, ρ=1000 кг/м³

СИ: V=0,005 м³

Найти: m₂

Решение:

Q₁=Q₂

m=Vρ=5 кг

Q₁=cm₁(t₂-t₁)=4200*5*60=1260000 Дж

Q₂=qm₂

m₂=Q₂/q=1260000/44*10⁶=0,0286363 кг≈29 грамм

Ответ: 29 грамм

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать тепловой баланс между горением природного газа и нагреванием воды. Давайте рассмотрим каждый из этих процессов.

1. Нагревание воды: Для вычисления теплового эффекта нагревания воды, мы используем формулу:

Q1 = m * c * ΔT

где: Q1 - количество тепла, переданного воде (в джоулях или калориях), m - масса воды (в килограммах), c - удельная теплоемкость воды (обычно принимается равной 4.186 Дж/(град °C) или 1 калория/(град °C)), ΔT - изменение температуры воды (в °C), равное конечной температуре минус начальная температура.

2. Горение природного газа: При горении природного газа выделяется определенное количество тепла. Для вычисления этого количества используется выражение:

Q2 = m_gas * H

где: Q2 - количество тепла, выделяющееся при сгорании природного газа (в джоулях или калориях), m_gas - масса природного газа (в килограммах), H - теплота сгорания природного газа (в джоулях или калориях) на единицу массы газа.

Так как вся выделяющаяся тепловая энергия от сгорания газа идет на нагревание воды, то Q1 и Q2 должны быть равны:

Q1 = Q2

Теперь мы можем записать уравнение:

m * c * ΔT = m_gas * H

Теперь, когда у нас есть уравнение, мы можем выразить массу природного газа (m_gas):

m_gas = (m * c * ΔT) / H

Для решения задачи нам понадобятся следующие данные:

• Масса воды (m) = 5 л = 5000 г (1 л вода = 1000 г)
• Удельная теплоемкость воды (c) = 4.186 Дж/(град °C)
• Изменение температуры воды (ΔT) = 80 °C - 20 °C = 60 °C
• Теплота сгорания природного газа (H) - это характеристика самого газа, и ее значение нужно предоставить.

После того, как вы предоставите значение теплоты сгорания природного газа (H) в джоулях или калориях на единицу массы газа, мы сможем выполнить окончательные вычисления и определить массу природного газа, которая понадобится для нагревания 5 литров воды от 20 до 80 градусов.