Question

Яку масу дизельного палива необхідно спалити, щоб 1 кг води, взятої при температурі 20 ⁰С, нагріти на 1⁰С. Вважати, що вся теплота, яка виділяється при згорянні палива, йде на нагрівання води. У відповідь записати чисельне значення у грамах.

Answer 1

Для розрахунку необхідної маси дизельного палива для нагрівання 1 кг води на 1⁰C, нам потрібно знати теплоту згорання дизельного палива і теплоємність води.

Припустимо, що теплота згорання дизельного палива становить 45 МДж/кг (мегаджоулів на кілограм палива) і теплоємність води становить 4.18 кДж/(кг·°C) (кілоджоулів на кілограм води на градус Цельсія).

Теплота, виділена при згоранні палива, повинна бути рівна теплоємності води, помноженій на зміну в температурі:

Теплота згорання дизельного палива = теплоємність води * зміна в температурі

45 МДж/кг * маса палива = 4.18 кДж/(кг·°C) * 1000 г * 1⁰C

Перетворимо одиниці в одиниці SI:

45 МДж/кг = 45 * 10^6 Дж/кг

4.18 кДж/(кг·°C) = 4.18 * 10^3 Дж/(кг·°C)

45 * 10^6 Дж/кг * маса палива = 4.18 * 10^3 Дж/(кг·°C) * 1000 г * 1⁰C

Скасуємо одиниці:

45 * 10^6 * маса палива = 4.18 * 10^3 * 1000

45 * 10^6 * маса палива = 4.18 * 10^6

Маса палива = (4.18 * 10^6) / (45 * 10^6)

Маса палива = 0.0929 кг

Отже, щоб нагріти 1 кг води на 1⁰C, необхідно спалити близько 92.9 г дизельного палива.