Сколько природного газа было использовано для нагрева 1.1 литра воды с 20 градусов Цельсия до кипения на газовой плите

  • 13
Сколько природного газа было использовано для нагрева 1.1 литра воды с 20 градусов Цельсия до кипения на газовой плите, учитывая, что всё высвободившееся при сжигании газа тепло пошло на нагревание воды?
Magicheskiy_Feniks
43
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание формулы для расчета количества теплоты, которое выделяется при сжигании газа. Формула имеет вид:

Q=mcΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Для нашей задачи нам понадобится обратная задача - найти массу газа, исходя из известного количества тепла.

Сначала найдем количество теплоты, которое необходимо передать воде, чтобы ее нагреть от 20 до 100 градусов Цельсия. Для этого воспользуемся формулой:

Q=mcΔT,

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Масса воды m равна ее плотности умноженной на объем:

m=ρV,

где ρ - плотность воды, V - объем. В нашем случае, объем воды V равен 1.1 литру, а плотность воды ρ примерно равна 1 г/мл или 1 кг/л.

Подставляем значения в формулу:

m=1кг/л×1.1л=1.1кг.

Теплоемкость воды c примерно равна 4.18 Дж/(г С).

Подставляем все значения в формулу:

Q=1.1кг×4.18Дж/(г  С)×(10020)°C=454.36кДж.

Теперь, зная, что весь выделенный при сжигании газа теплота пошел на нагревание воды, мы можем найти количество природного газа, которое было использовано.

Удельная теплота сгорания природного газа Qгаз равна примерно 55.5 МДж/м³ (мегаджоулей на кубический метр).

Количество газа Vгаза можно найти с помощью формулы:

Qгаза=VгазаQгаз,

где Qгаза - количество теплоты, выделенное при сжигании газа, Qгаз - удельная теплота сгорания газа.

Переставляя формулу и подставляя значения, мы получаем:

Vгаза=QгазаQгаз,

Vгаза=454.36кДж55.5МДж/м³=0.00818м³.

Таким образом, при сжигании газа для нагрева 1.1 литра воды с 20 градусов Цельсия до кипения использовалось примерно 0.00818 м³ природного газа.