На газовой плите воду в чайнике нагрели до кипения (100 С) за 15 мин. чему равна масса газа, сгорающего за 1 с, если в чайнике было 3 л воды при температуре 20 С? Теплообменом с…

Кратко решение:

• Масса воды: m = 3 кг (3 л ≈ 3 кг).
• Изменение температуры: ΔT = 100 − 20 = 80 K.
• Математическая работа/тепло для нагрева воды: Q = m c ΔT = 3 kg × 4184 J/(kg·K) × 80 K = 1 004 160 J ≈ 1.00 MJ.
• За 15 мин (900 s) потребная мощность: P = Q / t ≈ 1 004 160 J / 900 s ≈ 1.12 kW.
• Энергия сгорания газа: для природного газа (метана) LHV ≈ 50 MJ/kg.
• Масса газа, сгорающего в секунду: m_g,1s = P / LHV ≈ 1.12×10^3 W / (50×10^6 J/kg) ≈ 2.2×10^-5 kg/s.

Ответ: примерно 2.2×10^-5 кг газа в секунду, т.е. около 0.022 г/s (при условии, что газ — метан, LHV ≈ 50 MJ/kg; при HHV ≈ 55.5 MJ/kg получится чуть меньше ≈ 0.020 г/s).