Question

Для нагрівання води масою 4 кг використовують природний газ. Початкова температура води - 30 °С. Який об'єм газу знадобиться, щоб нагріти воду до температури кипіння. Питома теплота згоряння природного газу складає 44 МДж/кг, його густина дор 0,85 кг/м³ Вважайте що тільки 60% теплоти, що виділяється під час спалювання газу, йде на наградни води.

Answer 1

Ответ: 0,05м³

Объяснение:

Дано:

m1=4кг

t1=30°C

t2=100°C

c=4200Дж/кг°С

q=44МДж/кг=44000000Дж/кг

ρ=0,85кг/м³

η=60%=0,6

----------------

V-?

Для нагревания воды от 30°С до 100°С необходимо следующее количество полезного тепла:

Qп=c*m1*(t2-t1), где:

с-удельная теплоемкость воды;

m1-масса воды;

t1 и t2-соответственно начальная и конечная температура воды.

Q=4200*4*(100-30)=1176000Дж

КПД этой установки равно:

η=Qп/Qз, где:

Qп-полезное тепло;

Qз-затраченное тепло.

Отсюда затраченное тепло равно:

Qз=Qп/η=1176000/0,6=1960000Дж

Затраченное тепло получили при сжигании газа:

Qз=qm, где:

q-удельная теплота сгорания газа;

m-масса газа.

Отсюда

m=Q/q=1960000/44000000=0,045кг

Масса газа равна произведению его плотности на объем:

m=ρV, где:

ρ-плотность газа;

V-объем газа.

Отсюда объем равен:

V=m/ρ=0,045/0,85=0,05м³