2. Определите минимальное количество природного газа, необходимое для того, чтобы довести до кипения воду в чайнике, которым вы пользуетесь. Почему на практике газа требуется больше? Как уменьшить расход газа?

Для условного расчёта примем: в чайнике 1,5 л воды, начальная температура воды 20 °C, атмосферное давление нормальное. Эти значения следует заменить своими измерениями.

Масса воды примерно равна 1,5 кг. Чтобы нагреть воду до 100 °C, нужно количество теплоты:

Q = cmΔT = 4200 · 1,5 · (100 − 20) = 504 000 Дж = 504 кДж.

Примем удельную теплоту сгорания природного газа равной 35 МДж/м³. В идеальном случае весь газовый нагреватель передаёт теплоту воде:

V = Q/q = 0,504/35 ≈ 0,0144 м³ = 14,4 л газа.

Теоретический минимум для этих условий — около 0,014 м³, или 14 л природного газа.

На практике требуется больше газа, потому что часть теплоты нагревает чайник и окружающий воздух; тепло уходит с горячими продуктами сгорания; передача теплоты неидеальна. Кроме того, фактический расход зависит от состава газа и КПД горелки.

Чтобы уменьшить расход, нагревайте только необходимое количество воды, закрывайте чайник крышкой, поддерживайте чистоту горелки, выбирайте посуду подходящего размера и располагайте её так, чтобы пламя нагревало дно, а не обходило его по сторонам. Используйте газовое оборудование только по инструкции и не оставляйте его без присмотра.