Коля готовит шоколадный фонтан. Мальчику нужна водяная баня, чтобы растопить шоколад. Сколько природного газа нужно использовать Коле, чтобы превратить 0,3 кг воды температурой 20 ∘C в пар? Удельная теплота парообразования воды составляет 2,6 Дж/кг, а удельная теплота сгорания природного газа — 44⋅10^6 Дж/кг. Запиши ответ числом, выразив его в граммах и округлив до целых.

Физика 8 класс Теплопередача и тепловые процессы физика 8 класс водяная баня теплота парообразования расчет газа удельная теплота природный газ физические задачи преобразование воды температура воды шоколадный фонтан Новый

Для того чтобы ответить на вопрос, давайте разберем задачу по шагам.

Шаг 1: Определим, сколько энергии нужно для нагрева воды до точки кипения.

• Начальная температура воды (T1) = 20 °C.
• Температура кипения воды (T2) = 100 °C.
• Масса воды (m) = 0,3 кг.
• Удельная теплоемкость воды (c) = 4,18 Дж/(кг·°C).

Чтобы найти количество теплоты, необходимое для нагрева воды, используем формулу:

Q1 = m * c * (T2 - T1).

Подставим значения:

Q1 = 0,3 * 4,18 * (100 - 20) = 0,3 * 4,18 * 80.

Q1 = 0,3 * 334,4 = 100,32 Дж.

Шаг 2: Определим, сколько энергии нужно для превращения воды в пар.

Для этого используем удельную теплоту парообразования (L) = 2,6 * 10^6 Дж/кг.

Количество теплоты для парообразования:

Q2 = m * L.

Подставим значения:

Q2 = 0,3 * 2,6 * 10^6 = 0,3 * 2600000 = 780000 Дж.

Шаг 3: Найдем общее количество теплоты, необходимое для нагрева и парообразования.

Общая теплота (Q) = Q1 + Q2.

Q = 100,32 + 780000 = 780100,32 Дж.

Шаг 4: Определим, сколько природного газа нужно для получения этого количества энергии.

Удельная теплота сгорания природного газа (Qgas) = 44 * 10^6 Дж/кг.

Количество газа (m_gas) можно найти по формуле:

m_gas = Q / Qgas.

Подставим значения:

m_gas = 780100,32 / (44 * 10^6) = 780100,32 / 44000000.

m_gas ≈ 0,01773 кг.

Шаг 5: Переведем массу газа в граммы.

0,01773 кг = 17,73 г.

Шаг 6: Округлим до целых.

Ответ: 18 г.

Итак, Коле нужно использовать примерно 18 граммов природного газа.