Давайте разберем ваши вопросы по порядку.
- Сколько каменного угля нужно сжечь, чтобы получить столько же энергии, сколько ее выделяется при сгорании бензина объемом 3 м³?
Для решения этой задачи необходимо знать теплотворную способность бензина и каменного угля.
- Теплотворная способность бензина составляет примерно 42-48 МДж/кг, в среднем это около 44 МДж/кг.
- Теплотворная способность каменного угля варьируется, но обычно принимается около 25 МДж/кг.
Сначала вам нужно высчитать, сколько энергии выделяется при сгорании 3 м³ бензина. Плотность бензина составляет примерно 740 кг/м³, следовательно:
[ \text{Масса бензина} = 3 , м³ \times 740 , кг/m³ = 2220 , кг. ]
Теперь рассчитаем полное количество энергии:
[ E_{\text{бензин}} = 2220 , кг \times 44 , МДж/кг = 97680 , МДж. ]
Теперь, чтобы узнать, сколько угля понадобится для получения такой же энергии, разделим количество энергии на теплотворную способность угля:
[ \text{Масса угля} = \frac{97680 , МДж}{25 , МДж/кг} \approx 3907,2 , кг. ]
Таким образом, вам нужно сжечь примерно 3907,2 кг каменного угля.
- Какой объем воды можно нагреть от 45 °С до температуры кипения за счет тепла, полученного при сжигании 0,2 л керосина?
Для этой задачи также необходимо знать теплотворную способность керосина, которая составляет примерно 43 МДж/кг. Плотность керосина составляет около 800 кг/м³.
Сначала вычислим массу 0,2 л керосина:
[ \text{Масса керосина} = 0,2 , л \times 800 , кг/m³ = 0,16 , кг. ]
Теперь рассчитаем количество теплоты, выделившееся при сжигании этой массы керосина:
[ Q = 0,16 , кг \times 43 , МДж/кг = 6,88 , МДж. ]
Теперь найдем, какой объем воды можно нагреть от 45 °С до 100 °С. Для этого используем формулу:
[ Q = mc\Delta T, ]
где:
- ( m ) — масса воды,
- ( c ) — удельная теплоемкость воды (примерно 4,18 кДж/(кг·°C)),
- ( \Delta T ) — изменение температуры (100°C - 45°C = 55°C).
Перепишем формулу для нахождения массы воды:
[ m = \frac{Q}{c\Delta T} = \frac{6880 , кДж}{4,18 , кДж/(кг·°C) \times 55 °C}. ]
Подставляя значения, получаем:
[ m \approx \frac{6880}{229,9} \approx 29,9 , кг. ]
Так как плотность воды составляет 1 кг/л, то объем воды, который можно нагреть, равен:
[ V \approx 29,9 , л. ]
- Какова масса керосина, который надо сжечь, чтобы нагреть воду?
Для того чтобы рассчитать массу керосина, нужно знать, какое количество теплоты необходимо для нагрева определённого объема воды с данной температуры до кипения.
Если у вас есть конкретный объем воды и начальная температура, я с радостью помогу с расчетами. Вы можете предоставить данные, и мы найдем нужные величины вместе!
