На газовой плите находится алюминиевый чайник с водой при комнатной температуре 18 ºс. масса чайника 0,2 кг, масса воды 3 кг. определите массу и объём газа, который должен сгореть, чтобы вода нагрелась до кипения и 10% её выкипело. кпд нагревателя равен 70%. плотность природного газа в этих условиях равна 0,72 кг/м3
удельная теплоёмкость алюминия - 920 Дж/(кг*°С)
удельная теплоёмкость воды - 4200 Дж/(кг*°С)
Удельная теплота сгорания газа - 44 000 000 Дж/кг
Удельная теплота испарения воды - 2 300 000 Дж/кг
КПД=А полезная / Q затраченная
Q затраченная = А полезная / КПД
Q затраченная = q*m=q*p*V
m=Q затраченная / q
10% от m2 = 0.1*m2
А полезная = с1*m1*Δt1+c2*m2*Δt2+L2*10%*m2
А полезная = 920*0.2*(100-18)+4200*3*(100-18)+2 300 000 * 0.1*3=
=15 088+1 033 200+690 000=1 738 288 Дж
Q затраченная = 1 738 288/70%=1 738 288/0.7=2 483 268 Дж
m=2 483 268/44 000 000= 0.0564 кг или 56. 4 г
p=m/V
V=m/p=0.0564/0.72=0.07833 м^3
Возможны неточности из-за табличных неточностей, ибо у.т.с. газа от 42 до 44 миллионов, плотность газа приблизительно равна 1, а у.т. алюминия может быть от 880 до 920 и т.д.
Но главное ход решения, а значения можно и поменять)