Яка може бути найбільша кількість води при початковій температурі 20°С, яку можна перетворити на парі при температурі

  • 48
Яка може бути найбільша кількість води при початковій температурі 20°С, яку можна перетворити на парі при температурі 100°С за рахунок теплоти, що звільняється при повному згорянні 10 г бензину, не враховуючи втрати енергії?
Забытый_Сад
30
Данная задача требует рассмотрения энергетической эквивалентности воды и теплоты сгорания бензина.

Сначала определим количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании 10 г бензина. По теплоте сгорания известно, что бензин выделяет 44 МДж/кг теплоты. Так как у нас есть 10 г бензина, то общая выделяющаяся теплота будет равна:

Теплота сгорания=масса×теплота сгорания=10г×44МДж/кг=0.44МДж

Теперь рассмотрим, какая часть этой теплоты будет использована для нагрева воды. При повышении температуры вода поглощает тепло, а затем превращается в пар. Этот процесс требует определенное количество теплоты, которое называется теплотой парообразования. Теплота парообразования воды составляет 40.7 \, \text{кДж/г}.

Для преобразования 1 г воды при температуре 20°С в пар при температуре 100°С потребуется:

Теплота парообразования=40.7кДж/г

Теперь мы можем рассчитать, сколько воды можно превратить в пар при заданных условиях. Пусть m - количество воды в граммах, которое мы хотим превратить в пар. Тогда общее количество теплоты, которое должно быть перенесено в этот процесс, составит:

Теплота=m×Теплота парообразования

Так как мы хотим найти максимальное количество воды, которое можно превратить в пар, то мы должны использовать всю доступную теплоту сгорания бензина. Поэтому:

Теплота=Теплота сгорания=0.44МДж=440кДж

Теперь мы можем решить уравнение относительно m:

m×Теплота парообразования=Теплота

Подставим известные значения:

m×40.7кДж/г=440кДж

Решим это уравнение относительно m:

m=440кДж40.7кДж/г10.795г

Таким образом, максимальное количество воды, которое можно превратить в пар при данных условиях, составляет около 10.795 г.