В последнее время в СМИ и на разных уровнях политической власти широко обсуждается проблема энергоэффективности, экологичности и стоимости природного сырья. Все чаще ТЭЦ отказываются от использования мазута и угля и переходят на природный газ (метан).
- Оцените, сколько тепла выделяется при сгорании 1 кг угля и 1 м3 (н.у.) природного газа. Теплоты образования CO2(газ), H2O(газ) и метана (CH4) равны 393,5, 241,8 и 74,8 кДж/моль, соответственно.
- Оцените количество тепла, которое потребуется для нагрева воздуха от 0°С до 25°С в квартире площадью 50 м2 и высотой 2,5 м. Теплоемкость воздуха 1005 Дж/(кг·°С).
- Потребление горячей воды в среднем составляет 150 л в сутки на семью. Оцените сколько тепла потребуется для нагревания этого количества воды от 0°С до 85°С. Теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·°С).
- Оцените, сколько потребуется угля (в кг) и метана (в м3) для нагревания воздуха и воды в пунктах 2 и 3.
- Сравните, в какую сумму в сутки ТЭЦ обойдется обеспечение Ваших потребностей, если она работает на угле и если на газе. Отпускная цена бурого угля в России составляет 1,5 руб/кг, а метана 2,2 руб/м3. Учтите, что с учетом обогрева стен и необходимости поддерживать температуру в квартире в течение суток, на самом деле Вам потребуется как минимум в 100 раз больше тепла, чем просто для нагрева воздуха.
- Попробуйте сформулировать четко преимущества природного газа перед углем (достаточно трех). Какой безусловный недостаток все же есть у газа?
- Используя Ваши цифры из п. 5 и собственную эрудицию, ответьте, почему для ТЭЦ экономически выгоден переход на природный газ? Как Вы думаете, почему Ваша семья платит за тепло и горячую воду заметно больше, чем Вы насчитали?