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.
Ответы
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.