Какое топливо использовали для нагревания и превра-щения в пар 900 г воды с начальной температурой 39 °С, если истратили 50 г топлива?

Задача: 900 г воды нагреть с начальной T = 39°C до кипения и превратить в пар, используя 50 г топлива. Предположим, что процесс происходит при атмосферном давлении, вода нагревается до 100°C и вся превращается в пар, потери тепла пренебрегаем. Показатели, которые нужны: - Удельная теплоемкость воды: c = 4,18 Дж/(г·°C) - Переход воды в пар при 100°C: тепло выпаривания L_v ≈ 2257 Дж/г - Масса воды m = 900 г - Начальная температура T_i = 39°C, конечная температура кипения T_f = 100°C, ΔT = 61°C - Масса топлива m_f = 50 г 1) Нагрев воды до 100°C Q_heat = m · c · ΔT = 900 г · 4,18 Дж/(г·°C) · 61°C Q_heat ≈ 900 · 4,18 · 61 ≈ 229 482 Дж 2) Превращение воды в пар при 100°C Q_vap = m · L_v = 900 г · 2257 Дж/г Q_vap ≈ 900 · 2257 ≈ 2 031 300 Дж 3) Общее количество энергии, затраченное топливом Q_total = Q_heat + Q_vap ≈ 229 482 + 2 031 300 ≈ 2 260 782 Дж ≈ 2,26 МДж 4) Энергия, доставленная 50 г топлива Энергия на грамм топлива: E_f = Q_total / m_f ≈ 2 260 782 Дж / 50 г ≈ 45 216 Дж/г ≈ 45,2 МДж/кг Вывод: - Топливо должно иметь теплоту сгорания примерно 45 МДж/кг (примерно 45 кДж/г). - Это соответствует бензину (солидно близко к 44–46 МДж/кг) или другим жидким углеводородам с приблизительно такой теплотой сгорания. Ответ: - По рассчитанному требуемому теплотному эффекту полезного топлива, наиболее вероятно, что использовали бензин (или другое жидкое углеводородное топливо с подобной теплоёмкостью). Точная марка топлива определить по одному условию нельзя без данных о его теплоте сгорания, но значение около 45 МДж/кг характерно для бензина.