Яким буде маса газу, необхідного для нагрівання 150 г олії з початковою температурою 20°С до кипіння? ККД нагрівача становить 45%, а температура кипіння олії — 310°С.
Подтвержденное решение:
Пояснення: Для вирішення цієї задачі використовуємо формулу для розрахунку кількості газу, необхідного для нагрівання речовини:
Q = m * c * ΔT
де:
Q — теплота, необхідна для нагрівання речовини (у джоулях)
m — маса речовини (у грамах)
c — питома теплоємність речовини (у Дж/г*°С)
ΔT — зміна температури (у °С)
Спочатку знайдемо зміну температури, використовуючи різницю між початковою та кінцевою температурою:
ΔT = температура кипіння — початкова температура
= 310°С — 20°С
= 290°С
Також нам дано теплоємність (ККД) нагрівача, яка становить 45%. Теплоємність нагрівача означає, що він споживає лише 45% від необхідної теплоти. Тому, щоб знайти загальну теплоту, яку нагрівач має забезпечити, ми використовуємо відношення:
Загальна теплота = Q / ККД
Підставимо відомі дані:
Загальна теплота = Q / 0.45
Тепер ми можемо знайти кількість газу, необхідного для нагрівання олії. За допомогою формули, підставимо значення:
Q = m * c * ΔT
m = Q / (c * ΔT)
Таким чином, ми можемо обчислити масу газу, необхідного для нагрівання олії.
Приклад використання:
Дано:
Маса олії (m) = 150 г
Початкова температура (Т1) = 20°С
Температура кипіння олії = 310°С
ККД нагрівача (ККД) = 45%
Обчислити масу газу, необхідного для нагрівання олії.
Рекомендації:
— Перед вирішенням задачі варто ознайомитися з формулою для розрахунку кількості газу, необхідного для нагрівання речовини.
— Пам’ятайте, що питома теплоємність речовини може змінюватися в залежності від речовини. В даному завданні значення не вказано, тому будемо вважати, що вона залишається константою.
— Не забудьте перетворити одиниці виміру, якщо вони невідповідні.
Вправа: Яка маса газу, необхідна для нагрівання 250 г води з початковою температурою 10°C до 100°C? Визначте залишкову теплоту нагрівача, якщо вона становить 70%. (Питома теплоємність води дорівнює 4.18 Дж/г*°С)