Найти массу сгоревшего каменного угля, если после сжигания парового котла образуется перегретый пар объемом 2

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения массы. Поскольку уголь сгорает, то масса продуктов сгорания должна быть равна массе исходного угля.

Пусть \(m_{\text{уг}}\) - масса сгоревшего каменного угля, которую нам нужно найти.

Зная объем и давление перегретого пара, а также известный КПД технологии сжигания, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти массу пара.

\[PV = nRT\]

Где:
- \(P\) - давление пара (в данном случае 1 МПа)
- \(V\) - объем пара (в данном случае 2 м3)
- \(n\) - количество вещества пара (в данном случае мы не знаем его)
- \(R\) - универсальная газовая постоянная
- \(T\) - температура воздуха (не указана в задаче)

Используя данное уравнение, мы можем выразить количество вещества пара \(n\):

\[n = \frac{{PV}}{{RT}}\]

Поскольку пар является продуктом сгорания, его масса должна быть равна массе угля. Таким образом, мы можем записать следующее соотношение:

\[m_{\text{уг}} = n \cdot m_{\text{пара}}\]

Где \(m_{\text{пара}}\) - масса пара.

Теперь мы можем подставить значение \(n\), используя найденное ранее выражение для количества вещества, и решить уравнение относительно \(m_{\text{уг}}\).

Например, предположим, что \(R\) равно 8,314 Дж/(моль·К), и температура воздуха составляет 300 К.

Тогда:

\[n = \frac{{(1 \times 10^6 \ \text{Па}) \cdot (2 \ \text{м}^3)}}{{(8,314 \ \text{Дж/(моль·К)}) \cdot (300 \ \text{К})}}\]

Рассчитав \(n\), мы можем найти \(m_{\text{уг}}\):

\[m_{\text{уг}} = n \cdot m_{\text{пара}}\]

В итоге, предоставляя значения \(P\), \(V\), \(R\), \(T\) и \(m_{\text{пара}}\), мы найдем массу сгоревшего каменного угля \(m_{\text{уг}}\).