Question

Яку массу води можно нагріти від 40, до 100, що виділиться під час спалювання 2 кг вугілля. Втрати енергыъ не враховуйте

Answer 1

Q = cmΔt  ---------------->  m = $\frac{Q}{cзt}$

Q - кол-во теплоты 
с - удельная теплоёмкость ( для воды 4200 Дж / кг * С )
Δt - разности температур ( 100 С - 40 С = 60 С )

Q = q * m 

q - удельная теплота сгорания ( для угля 31000000 Дж / кг ) 
m - масса ( 2 кг )

Q = 31000000 * 2 = 62000000 Дж

m = $\frac{62000000}{4200 * 60}$ = $\frac{62000000}{252000}$ = 246,03 кг 

Answer 2

Для розрахунку маси води, яку можна нагріти від 40°C до 100°C за рахунок енергії, що виділяється під час спалювання 2 кг вугілля, використаємо формулу для обчислення теплової енергії:

\[Q = mcΔT\]

де: - \(Q\) - теплова енергія, необхідна для нагрівання води - \(m\) - маса води - \(c\) - питома теплоємність води - \(\Delta T\) - зміна температури

Спочатку потрібно обчислити теплову енергію, яку виділить 2 кг вугілля під час спалювання. Зазвичай, питома теплота згоряння вугілля в діапазоні 24-35 МДж/кг (мегаджоулів на кілограм), але для прикладу візьмемо середнє значення, скажімо, 30 МДж/кг.

Теплова енергія \(Q\) може бути розрахована як:

\[Q = \text{Маса вугілля} \times \text{Питома теплота згоряння}\]

\[Q = 2 \, \text{кг} \times 30 \, \text{МДж/кг}\]

\[Q = 60 \, \text{МДж}\]

Тепер, знаючи теплову енергію, використаємо формулу, щоб визначити масу води, яку можна нагріти.

З питомою теплоємністю води \(c = 4.186 \, \text{кДж/(кг*°C)}\) і зміною температури \(\Delta T = 100°C - 40°C = 60°C\):

\[Q = mcΔT\] \[m = \frac{Q}{cΔT}\] \[m = \frac{60 \, \text{МДж}}{4.186 \, \text{кДж/(кг*°C)} \times 60°C}\]

Проведемо обчислення:

\[m \approx \frac{60,000 \, \text{кДж}}{251.16 \, \text{кДж/°C}} \approx 238.96 \, \text{кг}\]

Таким чином, приплив 2 кг вугілля забезпечить достатню теплову енергію для нагрівання приблизно 239 кг води від 40°C до 100°C.