На нагрівнику із ККД 35% в залізній каструлі масою 1,5 кг необхідно довести до кипіння 2 л спирту, що має температуру 25 °С. Визначте витрати природного газу на нагрівання спирту й каструлі. Відповідь подати в кг.
СРОЧНО!
Ответы
Для решения этой задачи нужно использовать теплофизические законы сохранения тепла и знание коэффициента полезной деятельности (КПД) нагревателя.
Найдите количество тепла, необходимого для нагревания спирта. Это можно сделать, используя формулу Q = mcΔT, где Q - количество тепла, m - масса спирта, c - теплоемкость спирта, ΔT - разница температур.
Q = 2 * 4.18 * (100 - 25) = 667.5 Дж
Найдите количество тепла, необходимого для нагревания кастрюли. Это можно сделать, используя формулу Q = mcΔT, где Q - количество тепла, m - масса кастрюли, c - теплоемкость кастрюли, ΔT - разница температур.
Q = 1.5 * 0.45 * (100 - 25) = 56.25 Дж
Найдите общее количество тепла, необходимое для нагревания спирта и кастрюли.
Q = 667.5 + 56.25 = 723.75 Дж
Найдите количество тепла, потерянное из-за недостаточного КПД нагревателя.
Q потер = (1 - 0.35) * Q = (1 - 0.35) * 723.75 = 469.8125 Дж
Найдите расход природного газа на нагрев спирта и кастрюли. Для этого нужно знать тепловую энергию природного газа, которая обычно составляет около 55 МДж/кг.
Q газ = Q потер. / 55 = 469.8125 / 55 = 8.54 кг.
В итоге, расход природного газа на нагрев спирта и кастрюли составляет 8.54 кг.