Какое топливо дает достаточное количество теплоты для нагревания воды массой 20 кг от 0 С до 100 С при полном сгорании?

Тема урока: Топливо и его теплота сгорания

Пояснение:
Теплота сгорания топлива - это количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании единицы топлива. Она измеряется в джоулях на моль или на грамм топлива. Чтобы вычислить, сколько теплоты выделяется при сжигании заданного количества топлива, мы должны знать теплоту сгорания этого топлива и количество топлива.

В данной задаче нам известно, что нам нужно нагреть воду массой 20 кг от 0 °C до 100 °C. Чтобы найти количество теплоты, необходимое для этого, нам нужно знать удельную теплоемкость воды. Удельная теплоемкость воды равна 4,186 Дж/(г·°C).

Затем нам понадобится теплота сгорания выбранного топлива. Возьмем для примера метан (CH₄). Его теплота сгорания равна 890 кДж/моль.

Теперь мы можем использовать формулу:

Количество выделяемой теплоты = масса вещества × удельная теплоемкость × изменение температуры.

Где масса вещества - это масса воды, удельная теплоемкость - удельная теплоемкость воды, а изменение температуры - разница между начальной и конечной температурой, то есть 100 °C - 0 °C = 100 °C.

Например:
В данной задаче, чтобы нагреть 20 кг воды от 0°C до 100°C, мы будем использовать формулу:
Количество выделяемой теплоты = 20 кг × 4,186 Дж/(г·°C) × 100 °C = 83 720 Дж

Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, полезно изучить удельные теплоемкости различных веществ и теплоты сгорания различных видов топлива. Знание этих характеристик позволяет определить, какое топливо лучше использовать для определенных целей и задач.

Задача для проверки:
Какое количество теплоты выделится при сгорании 1 моль бензина (C₈H₁₈), если его теплота сгорания равна 47,2 кДж/г? В молекуле бензина содержится 114 атомов водорода.