Определите, сколько природного газа нужно сжечь в горелке, чтобы 1 л воды, взятой при комнатной температуре (t₁ = 20 °C), довести до кипения и полностью превратить в пар, если КПД горелки равен 75%? Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг·°C); удельная теплота парообразования воды L = 2260 кДж/кг; удельная теплота сгорания природного газа q = 44 МДж/кг; плотность воды ρ = 1000 кг/м³. Ответ выразите в граммах и округлите до десятых.

Дано: V = 1 л = 0,001 м³; t₁ = 20 °C; t₂ = 100 °C; c = 4200 Дж/(кг·°C); L = 2 260 000 Дж/кг; q = 44 000 000 Дж/кг; η = 0,75; ρ = 1000 кг/м³.

1. Найдём массу воды: m_в = ρV = 1000 · 0,001 = 1 кг.

2. Вычислим энергию для нагревания воды до кипения: Q_наг = m_вc(t₂ − t₁) = 1 · 4200 · (100 − 20) = 336 000 Дж.

3. Вычислим энергию для превращения воды в пар: Q_пар = m_вL = 1 · 2 260 000 = 2 260 000 Дж.

4. Полезная энергия: Q_полезн = Q_наг + Q_пар = 2 596 000 Дж. С учётом КПД энергия сгорания газа должна быть Q_сгор = Q_полезн/η = 2 596 000/0,75 ≈ 3 461 333,3 Дж.

5. Масса газа: m_газа = Q_сгор/q = 3 461 333,3/44 000 000 ≈ 0,07867 кг = 78,67 г.

Ответ: 78,7 г природного газа.