Тепловой эквивалент – это количество теплоты, которое необходимо передать 1 кг воды для ее нагревания на 1 градус Цельсия.
Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды с 15 градусов до кипения:
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Теплоемкость воды составляет примерно 4,18 кДж/(кг·°C), поэтому:
Q = 9 кг * 4,18 кДж/(кг·°C) * (100 °C - 15 °C) = 9 * 4,18 * 85 (кДж) ≈ 3179,7 кДж.
Далее нужно использовать формулу теплового эквивалента:
Q = mг * J,
где Q - количество теплоты (3179,7 кДж), mг - масса горючего (которое нужно найти), J - тепловой эквивалент.
Тепловой эквивалент J примерно равен 120, что соответствует основному назначению для водорода. Поэтому:
3179,7 кДж = mг * 120.
mг = 3179,7 кДж / 120 ≈ 26,5 кг.
Общая масса горючего, которую нужно сжечь для нагревания воды, составляет около 26,5 кг.