дано:
масса воды m_w = 1 кг
начальная температура воды T1 = 0 °C
конечная температура воды T2 = 10 °C
удельная теплоемкость воды c ≈ 4200 Дж/(кг·°C)
удельная теплота парообразования воды L ≈ 2260000 Дж/кг
плотность природного газа ρ_g = 0.6 кг/м³
калорийность природного газа Qg ≈ 35000000 Дж/м³
найти:
количество литров природного газа V_g, необходимое для нагрева и испарения воды
решение:
Сначала найдем количество энергии, необходимое для нагрева 1 кг воды от 0 °C до 10 °C:
Q1 = m_w * c * (T2 - T1)
Q1 = 1 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * (10 °C - 0 °C)
Q1 = 1 * 4200 * 10
Q1 = 42000 Дж.
Теперь найдем количество энергии, необходимое для испарения 1 кг воды:
Q2 = m_w * L
Q2 = 1 кг * 2260000 Дж/кг
Q2 = 2260000 Дж.
Общее количество энергии Q, необходимое для нагрева и испарения воды:
Q_total = Q1 + Q2
Q_total = 42000 Дж + 2260000 Дж
Q_total = 2302000 Дж.
Теперь найдем объем природного газа, необходимый для получения этой энергии. Используем формулу:
V = Q_total / Qg
V = 2302000 Дж / 35000000 Дж/м³
V = 0.06577 м³.
Переведем объем в литры:
V_liters = V * 1000
V_liters = 0.06577 м³ * 1000
V_liters = 65.77 литров.
ответ:
необходимо сжечь примерно 65.77 литров природного газа для нагрева и испарения 1 кг воды.