Яка кількість гасу необхідна для підігріву 150 голії з температурою 20 ° C до кипіння при температурі кипіння олії

Ягода

15

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать тепловое уравнение:

\(Q = mc\Delta T\),

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

Сначала найдем удельную теплоемкость газа. Для удельной теплоемкости газов справедливо \(c = Cp - R\), где \(Cp\) - молярная теплоемкость при постоянном давлении, а \(R\) - универсальная газовая постоянная.

Для углеводородных газов значение \(Cp\) примерно равно 30 Дж/(моль·°C). Учитывая, что в данной задаче мы не знаем конкретный вид газа, удельную теплоемкость будем оценивать, используя среднее значение 30 Дж/(моль·°C).

Теперь рассчитаем количество тепла, необходимое для нагрева газа.

\(\Delta T = 310 ° C - 20 ° C = 290 ° C = 290 К\).

\(m = 150 г = 0.15 кг\).

Так как теплота подводится с нагревателем, учитываем КПД нагревателя:

\(КПД = 45% = 0.45\).

Теперь мы можем рассчитать количество тепла:

\(Q = mc\Delta T\).

\(Q = 0.15 кг \times (30 Дж/(моль·°C) - 8.314 Дж/(моль·°C)) \times 290 К\).

\(Q = 0.15 кг \times 21.686 Дж/°C \times 290 К\).

\(Q = 943.24 Дж\).

Таким образом, для нагревания 150 грамм газа от 20 ° C до кипения при температуре 310 ° C с использованием нагревателя с КПД 45%, необходимо 943.24 Дж тепла.