Со льда массой 2 кг, взятого за температуры -10° получили воду. До какой температуры нагрелась вода если было сожжено 100 г природного газа? Считайте что вода получает 30% энергии которая выделяется во время горения газа
Ответы
Ответ: 68,8°С
Объяснение:
Дано:
m=2кг
t1=-10°C
t2=0°C
c1=2100Дж/кг°С
с2=4200Дж/кг°С
λ=3,5*10⁵Дж/кг
m1=100г=0,1кг
q=4,4*10⁷Дж/кг
η=30%=0,3
-----------------
t3-?
При сгорании природного газа получили следующее количество полезного тепла:
Q=q*m1*η, где:
q-удельная теплота сгорания природного газа;
m1-масса природного газа;
η-КПД установки.
Q=4,4*10⁷*0,1*0,3=1320000Дж
Для подогрева льда до температуры плавления и плавления льда израсходовали следующее количество тепла:
Q1=c1*m*(t2-t1)+λ*m, где:
с1-удельная теплоемкость льда;
m-масса льда;
t1 и t2 - начальная и конечная температура льда;
λ-удельная теплота плавления льда.
Q1=2100*2*(0+10)+3,5*10⁵*2=742000Дж
Для подогрева воды осталось следующее количество теплоты:
Q2=Q-Q1=1320000-742000=578000Дж
Количество тепла на подогрев воды находим по формуле:
Q2=c2*m*Δt, где:
с2-удельная теплоемкость воды;
m-масса воды;
Δt-температура, на которую подогрели воду.
Отсюда:
Δt=Q2/(c2*m)=578000/(4200*2)=68,8°С
t3=t2+Δt=0+68,8=68,8°С