Question

У резервуарі нагрівача знаходиться 800 г гасу. Скільки води можна нагріти в алюмінієвій каструлі масою 12 кг цією кількістю гасу від 10 до 100 °С, якщо на нагрівання витрачається 40% енергії, що виділяється? ​

Answer 1

Ответ:10.7 кг

Объяснение:

Все на фото

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі спершу розглянемо, скільки енергії виділяється при спалюванні 800 г гасу. Гас зазвичай складається переважно з метану (CH4), і енергія, яка виділяється при спалюванні 1 молекули метану, дорівнює близько 55,5 кДж (кілоджоулів).

Спочатку визначимо кількість молекул гасу в 800 г гасу (CH4). Для цього використаємо молекулярну масу метану:

Молекулярна маса CH4 = 12 г/моль (вуглець) + 1 г/моль (водень) × 4 = 16 г/моль.

Тепер обчислимо кількість молекул гасу:

Кількість молекул = (маса гасу) / (молекулярна маса гасу) = (800 г) / (16 г/моль) = 50 моль.

Тепер обчислимо загальну енергію, яка виділяється при спалюванні 800 г гасу. Оскільки одна молекула метану виділяє близько 55,5 кДж енергії, то для 50 моль гасу:

Загальна енергія = (кількість молекул) × (енергія на одну молекулу) = 50 моль × 55,5 кДж/моль = 2775 кДж.

Тепер ми знаємо, що загальна енергія, виділена при спалюванні гасу, становить 2775 кДж. Проте, за умовою задачі лише 40% цієї енергії використовується для нагрівання води в каструлі.

Енергія, витрачена на нагрівання води = 40% від загальної енергії = 0,4 × 2775 кДж = 1110 кДж.

Тепер ми можемо використовувати цю енергію для обчислення зміни температури води в алюмінієвій каструлі. Для цього використовуємо формулу для зміни температури:

Q = m * c * ΔT,

де: Q - енергія (в кіДж), m - маса води (в кг), c - специфічна теплоємність води (приблизно 4,18 кДж/(кг·°С)), ΔT - зміна температури (в °С).

Ми знаємо Q (1110 кДж) і c (4,18 кДж/(кг·°С)). Масу води (m) ми хочемо знайти.

Підставимо відомі значення у формулу:

1110 кДж = m * 4,18 кДж/(кг·°С) * ΔT.

Тепер ми можемо вирішити це рівняння для ΔT:

ΔT = 1110 кДж / (m * 4,18 кДж/(кг·°С)).

ΔT = 1110 кДж / (4,18 кДж/(кг·°С) * m).

ΔT ≈ 265,55 °С.

Отже, за умови, що вся енергія, виділена при спалюванні 800 г гасу, витрачається на нагрівання води, зміна температури води в алюмінієвій каструлі становить приблизно 265,55 °С.