Сколько природного газа было использовано для нагревания 4 кг воды на газовой плите с 20°С до 100°С и превращения

Yarilo_9821

51

Чтобы решить эту задачу, нужно знать некоторые физические константы и использовать формулу для расчета теплового эффекта. Первым делом, давайте найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды с 20°С до 100°С.

Формула для расчета количества теплоты, которое нужно добавить к веществу для изменения его температуры, выглядит так:

\[Q = mc\Delta T\]

где:
- Q - количество теплоты, измеряемое в джоулях (Дж),
- m - масса вещества, измеряемая в килограммах (кг),
- c - удельная теплоемкость вещества, измеряемая в джоулях на килограмм-градус Цельсия (Дж/кг•°С),
- ΔT - изменение температуры, измеряемое в градусах Цельсия (°С).

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания 4 кг воды с 20°С до 100°С. Удельная теплоемкость воды примерно равна 4,18 Дж/(г•°С).

\[Q_1 = mc\Delta T_1 = 4 \cdot 4,18 \cdot (100 - 20) = 4 \cdot 4,18 \cdot 80 = 1334,4 \, Дж\]

Теперь давайте рассчитаем количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар. Для этого нам понадобится использовать другую формулу:

\[Q_2 = mL\]

где:
- Q2 - количество теплоты, необходимое для превращения вещества в пар, измеряемое в джоулях (Дж),
- m - масса вещества, измеряемая в килограммах (кг),
- L - удельная теплота парообразования, измеряемая в джоулях на килограмм (Дж/кг).

Удельная теплота парообразования воды составляет около 2260 Дж/г.

\[Q_2 = mL = 4 \cdot 2260 = 9040 \, Дж\]

Теперь мы можем найти общее количество теплоты, которое было использовано для нагревания и превращения воды в пар:

\[Q = Q_1 + Q_2 = 1334,4 + 9040 = 10374,4 \, Дж\]

Итак, было использовано примерно 10374,4 Дж природного газа для нагревания 4 кг воды на газовой плите с 20°С до 100°С и превращения ее в пар.

Пожалуйста, не стесняйтесь задавать дополнительные вопросы, если вам что-то не ясно.