Скільки газу потрібно, щоб довести до кипіння 150 г олії, яка має температуру 20 °С? ККД нагрівника становить 45%

Летучая_Мышь

30

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется использовать формулу для вычисления количества тепла, необходимого для нагревания вещества.

Сначала нам нужно найти количество тепла, необходимое для нагревания 150 г масла с температурой 20 °C до температуры кипения. Формула для вычисления количества тепла имеет вид:

\(Q = m \times c \times ΔT\),

где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Чтобы найти \(Q\), нам нужно узнать значения \(m\), \(c\) и \(\Delta T\).

Масса вещества \(m\) равна 150 г.

Удельная теплоемкость для олии можно принять равной 2,0 Дж/(г·°C).

\(\Delta T\) равно разнице между температурой кипения и начальной температурой. В данном случае, начальная температура равна 20 °C, а температура кипения мы должны найти.

Вычисляем количество тепла:

\(Q = 150 \times 2,0 \times \Delta T\).

Теперь найдем ККД нагревателя. ККД (коэффициент полезного действия) определяет, какая часть подводимой энергии на самом деле преобразуется в полезную работу. В данной задаче ККД нагревателя составляет 45%, что означает, что только 45% энергии будет использовано для нагревания олии.

Таким образом, можем записать уравнение:

\(Q \times 0,45 = m \times c \times \Delta T\).

Теперь мы можем решить это уравнение относительно \(\Delta T\):

\(150 \times 2,0 \times \Delta T \times 0,45 = 150 \times 2,0 \times (\Delta T - 20)\).

Раскрываем скобки:

\(150 \times 2,0 \times 0,45 \times \Delta T = 150 \times 2,0 \times \Delta T - 150 \times 2,0 \times 20\).

Упрощаем уравнение:

\(270 \times \Delta T = 300 \times \Delta T - 6000\).

Переносим все переменные с \(\Delta T\) влево и числа вправо:

\(300 \times \Delta T - 270 \times \Delta T = 6000\).

Вычитаем:

\(30 \times \Delta T = 6000\).

Делим обе стороны на 30:

\(\Delta T = \frac{6000}{30}\).

Вычисляем:

\(\Delta T = 200\).

Таким образом, \(\Delta T\) или разница в температуре равна 200 °C.

Теперь мы можем найти температуру кипения, добавив разницу температур к начальной температуре:

Температура кипения = Начальная температура + \(\Delta T\).

Температура кипения = 20 °C + 200 °C.

Температура кипения = 220 °C.

Таким образом, чтобы довести до кипения 150 г олии с начальной температурой 20 °C, необходимо нагреть ее до температуры кипения 220 °C.