Вправи 1 - 18 » 15 (5)

5. Чайник, що стоїть на газовому пальнику, містить 2 л води за температури 20 °С. Для нагрівання води витратили 42 г природного газу. До якої температури нагрілася вода, якщо вона одержала 40 %тепла, яке може виділитися під час повного згоряння цього газу. Дано: V1 = 2 л = 0,002 м3 t1 = 20 ℃ m2 = 42 г = 0,042 кг η = 40 % c = 4200 Дж/(кг · ℃) q = 44 · 106 Дж/кг ρ = 1000 кг/м^3 Розв’язання: ККД нагрівника: η = Q_кор/Q_повна · 100%, де Qкор = cm1(t2 – t1) – кількість теплоти, яку необхідно витратити на нагрівання води. Qповна = q · m2 – кількість теплоти, яка виділяється під час повного згоряння природного газу. Тоді η = (cm_(1 (t_2- t_1)))/(qm_2 ) · 100%, враховуючи, що m1 = ρV1, маємо: t2 = (η · q · m_2)/(c ·ρ · V_1 · 100%) + t1 t2 = (40 % · 44000000 Дж/кг · 0,042 кг )/(4200 Дж/(кг · ℃) · 1000 кг/м^3 · 0,002 м^3 · 100%) + 20 ℃ = 108 ℃ t2 - ? Оскільки температура кипіння води 100 °С, вода буде мати саме таку тем¬пературу, а частина енергії, яка виді¬ляється при згорянні природного газу, ніде ще на перетворення води на пару. Відповідь: t = 100 °С, частина води перетвориться на пару.