Question

Чугунный утюг массой 2 кг нагрели на газовой горелке от 20 до 220 С. Определите массу газа, израсходованного на нагревание утюга, если КПД газовой горелки 35%. с=540 Дж/кг ˚С, q= 440 МДж/кг ˚С.

Answer 1

Дано:
m1 = 2 кг                                       η = Q1/Q2
t1 = 20 °C                                       Q1 = cm1(t2 - t1)
t2 = 220 °C                                     Q2 = qm2
η = 35% = 0,35                               m2 = cm1(t2 - t1)/ηq
c = 540  Дж/кг °С                          m2 = 540·2 (220 - 20)/ 0,35 ·4400000000 = 
q =440 000000 Дж/ кг                       = 0,0014 (кг)
m2 - ?

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится использовать уравнение теплового баланса, которое выглядит следующим образом:

Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты, переданное веществу, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Сначала мы найдем количество теплоты, необходимое для нагревания утюга от 20 до 220 °C:

Q = 2 кг * 540 Дж/кг*°C * (220 °C - 20 °C) = 2 кг * 540 Дж/кг*°C * 200 °C = 216,000 Дж

Теперь найдем количество газа, израсходованного на нагревание утюга. Для этого мы можем использовать следующее уравнение:

Q = qm,

где q - теплота сгорания газа, m - масса газа.

Из условия задачи известно, что q = 440 МДж/кг*°C, а КПД газовой горелки равен 35%. Теперь мы можем найти массу газа:

m = Q / (q * КПД) = 216,000 Дж / (440 МДж * 10^6 Дж/МДж * 0.35) = 0.14 кг.

Итак, масса газа, израсходованного на нагревание утюга, составляет 0.14 кг.