найди массу древесного угля если при сжигании выделяется теплота достаточно для обращения в пар 4,6 л кипящей воды при 100° удельная теплота сгорания древесного угля равна 29,7 х 10/6 дж/кг удельная теплота парообразования воды равна 2260000 джулины килограмм плотность воды равна 1.000 кг/м³
Задача: найти массу древесного угля, которая выделит столько тепла, чтобы перевести 4,6 л кипящей воды в пар. Дано: удельная теплота сгорания древесного угля q_c = 29,7 × 10^6 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды L_v = 2,26 × 10^6 Дж/кг, плотность воды ρ = 1,000 кг/м^3.
Пожалуйста, учти: считаем, что вся энергия сгорания перерабатывается на парообразование (нет потерь).
Решение по шагам
1) Переведём объем воды в её массу.
- Объем: V = 4,6 л
- Плотность воды: ρ = 1,000 кг/л (порядок 1 кг на литр)
- Масса воды: m_w = ρ × V = 1,000 кг/л × 4,6 л ≈ 4,6 кг
2) Найдём энергию, необходимую на испарение этой воды.
- Латентная теплота парообразования воды: L_v = 2,26 × 10^6 Дж/кг
- Энергия на парообразование: Q = m_w × L_v = 4,6 кг × 2,26 × 10^6 Дж/кг ≈ 1,0396 × 10^7 Дж
3) Выделяемую энергорию от сгорания угля выразим через его массу.
- Удельная теплота сгорания угля: q_c = 29,7 × 10^6 Дж/кг
- Энергия от сгорания массы m_c: E = m_c × q_c
4) Приравняем используемую энергию к выделенной: m_c × q_c = Q
- m_c = Q / q_c = (1,0396 × 10^7 Дж) / (29,7 × 10^6 Дж/кг)
5) Вычислим:
- m_c ≈ 1,0396e7 / 2,97e7 ≈ 0,350 кг
Ответ: примерно 0,35 кг древесного угля (при идеальных условиях без потерь).