Question

Визначте витрати природного газу на нагрівання води й каструлі, які
нагріваються на нагрівнику із ККД 30 %. Алюмінієва каструля має масу 0,8 кг,
маса води 0,5 кг, початкова температура води 18 °С. Воду потрібно довести до
кипіння.

Answer 1

Ответ:

Для визначення витрат природного газу можна скористатися принципом збереження енергії:

\[ Q_{\text{вода}} + Q_{\text{кастр}} = Q_{\text{газ}}, \]

де \( Q_{\text{вода}} \) - тепло, потрібне для нагрівання води, \( Q_{\text{кастр}} \) - тепло, потрібне для нагрівання каструлі, \( Q_{\text{газ}} \) - енергія, витрачена природним газом.

Теплова енергія для нагрівання води може бути розрахована за формулою:

\[ Q_{\text{вода}} = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot \Delta T, \]

де \( m_{\text{вода}} \) - маса води, \( c_{\text{вода}} \) - теплоємність води, \( \Delta T \) - зміна температури.

Теплова енергія для нагрівання каструлі може бути розрахована за аналогією.

Отже, сума теплових енергій для води та каструлі дорівнює тепловій енергії, яку надає газ:

\[ Q_{\text{газ}} = \frac{Q_{\text{вода}} + Q_{\text{кастр}}}{\text{ККД}}. \]

Пам'ятайте перевести температуру води в кельвіни перед розрахунками.