Question

250. Смесь, состоящую из 5 кг льда и 15 кг воды при общей темпе
ратуре 0°С, необходимо нагреть до температуры 80°С. Какое количе-
ство природного газа потребуется для этого сжечь? КПД газовой го-
релки 60%.

Answer 1

Ответ:

m ≈ 317г

Объяснение:

Mв = 15 кг - масса воды

Mл = 5кг - масса льда

q = 44 МДж/кг

η = 60%

t = 80 °с

Cв = 4200 Дж/кг·°с (удельная теплоёмкость воды)

λл  = 330 кДж/кг (удельная теплота плавления льда)

Чтобы нагреть воду до 80 градусов, потребуется следующее кол-во теплоты:

Q1 = Cв*Mв*t = 5040 кДж

Чтобы расплавить лёд и затем нагреть его до 80 градусов, потребуется:

Q2 = λл*Mл + Cв*Mл*t = 3330 кДж

Общее кол-во требуемой (полезной) теплоты:

Qп = Q1+Q2 = 8370 кДж

Вычислим, сколько всего выделится теплоты:

η = Qп/Qз  =>

=> Qз = Qп/η = 13950 кДж = 13,95 МДж

Эта теплота выделилась при сгорании природного газа:

Qз = q * m

Найдём по этой формуле массу газа:

m = Qз/q ≈ 317г