Расчет количества сжженного природного газа для нагрева воды
Какое количество природного газа было сжжено, чтобы нагреть 1.1 литра воды с 20 до кипения, учитывая, что вся энергия
Какое количество природного газа было сжжено, чтобы нагреть 1.1 литра воды с 20 до кипения, учитывая, что вся энергия от сжигания газа пошла на нагревание воды?
10.12.2023 18:03
Написать свой ответ:
Разъяснение: Для решения этой задачи нам понадобится знать некоторые физические константы. Добавим объем воды, теплоемкость и удельную теплоту сгорания природного газа.
Объем воды равен 1.1 литра, а плотность воды составляет приблизительно 1 г/см³. Поэтому объем воды можно преобразовать в массу, умножив его на плотность и конвертируя литры в граммы:
масса воды = объем воды × плотность = 1.1 л × 1 г/см³ = 1100 г.
Теплоемкость воды составляет около 4.18 Дж/(г × °C), что означает, что для нагревания 1 г воды на 1 градус Цельсия требуется 4.18 Дж.
Разность температур между начальной температурой воды (20°C) и точкой кипения воды (100°C) равна 80°C.
Тепло, необходимое для нагревания воды, можно рассчитать по формуле:
тепло = масса воды × теплоемкость воды × разность температур
тепло = 1100 г × 4.18 Дж/(г × °C) × 80 °C = 366080 Дж.
Удельная теплота сгорания природного газа составляет около 45 МДж/м³, что означает, что при сжигании 1 м³ природного газа выделяется 45 МДж тепла.
Чтобы найти объем сжеченного природного газа, мы делим тепло, требуемое для нагревания воды (366080 Дж), на удельную теплоту сгорания природного газа (45 МДж/(м³) = 45 × 10^6 Дж):
объем газа = тепло / удельная теплота сгорания природного газа
объем газа = 366080 Дж / (45 × 10^6 Дж/(м³)) = 0.0081 м³.
Если округлить до трех десятичных знаков, то количество сжженного природного газа, необходимое для нагрева 1.1 литра воды с 20 до кипения, составляет примерно 0.008 м³.
Пример использования: Какое количество природного газа было сжжено, чтобы нагреть 2 литра воды с 25 до кипения?
Совет: При работе с физическими константами и единицами измерения, внимательно проверяйте, что все используемые константы находятся в одной системе измерения.
Упражнение: Какое количество природного газа будет сжжено для нагрева 500 мл воды с 15 до кипения? Ответ округлите до четырех десятичных знаков.