Расчет необходимого количества бензина для нагрева воды
Какое количество бензина необходимо сжечь, чтобы обеспечить столько же энергии, сколько требуется для нагревания одного
Какое количество бензина необходимо сжечь, чтобы обеспечить столько же энергии, сколько требуется для нагревания одного кубического метра воды на 12 градусов Цельсия? Плотность воды составляет 1000 кг/м^3, удельная теплоемкость воды равна 2700 Дж/(кг·°С), а удельная теплота сгорания бензина - 46 МДж/кг. Прошу дать ответ.
19.12.2023 01:37
Написать свой ответ:
Объяснение: Для решения этой задачи нам необходимо учесть несколько факторов. Во-первых, мы должны определить, сколько энергии требуется для нагревания одного кубического метра воды на 12 градусов Цельсия. Для этого мы будем использовать формулу:
Q = m * c * ΔT
где Q - количество тепла, необходимое для нагревания воды, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Затем мы можем вычислить массу воды, используя плотность воды:
m = V * ρ
где V - объем воды, а ρ - плотность воды.
Наконец, мы можем определить, сколько бензина необходимо сжечь, зная его удельную теплоту сгорания:
Q_бензина = m_бензина * H_сгорания
где Q_бензина - количество энергии, производимое сгоранием бензина, m_бензина - масса сжигаемого бензина, а H_сгорания - удельная теплота сгорания бензина.
Давайте приступим к вычислениям!
Например:
Найдем сначала массу воды, используя формулу:
m = V * ρ
V = 1 м^3
ρ = 1000 кг/м^3
m = 1 * 1000 = 1000 кг
Теперь найдем необходимое количество тепла для нагревания воды:
Q = m * c * ΔT
m = 1000 кг
c = 2700 Дж/(кг·°С)
ΔT = 12 °С
Q = 1000 * 2700 * 12 = 32 400 000 Дж
Наконец, найдем необходимую массу бензина:
Q_бензина = m_бензина * H_сгорания
Q_бензина = 32 400 000 Дж
H_сгорания = 46 МДж/кг
m_бензина = Q_бензина / H_сгорания
m_бензина = 32 400 000 / 46 000 000 = 0.7 кг
Таким образом, для нагревания одного кубического метра воды на 12 градусов Цельсия необходимо сжечь 0.7 кг бензина.
Совет: Чтобы лучше понять эту задачу, важно знать формулы, связанные с теплообменом веществ. Также полезно иметь представление о плотности воды, удельной теплоемкости воды и удельной теплоте сгорания бензина. Кроме того, следует следовать пошаговому решению, чтобы получить более точный и понятный ответ.
Закрепляющее упражнение: Если необходимо нагреть два кубических метра воды на 15 градусов Цельсия, сколько бензина понадобится?