Яка може бути найбільша кількість води при початковій температурі 20°С, яку можна перетворити на парі при температурі
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:
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:
Теперь мы можем рассчитать, сколько воды можно превратить в пар при заданных условиях. Пусть
Так как мы хотим найти максимальное количество воды, которое можно превратить в пар, то мы должны использовать всю доступную теплоту сгорания бензина. Поэтому:
Теперь мы можем решить уравнение относительно
Подставим известные значения:
Решим это уравнение относительно
Таким образом, максимальное количество воды, которое можно превратить в пар при данных условиях, составляет около 10.795 г.