Вопрос: Для работы паровой машины расходуется 210 кг угля за 1 час. Охлаждение машины осуществляется водой, которая на входе имеет температуру 17 °С, а на выходе 27 °С. Определите расход воды (в кг) за 1 с, если на ее нагревание идет 24 % общего количе...
Вопрос: Для работы паровой машины расходуется 210 кг угля за 1 час. Охлаждение машины осуществляется водой, которая на входе имеет температуру 17 °С, а на выходе 27 °С. Определите расход воды (в кг) за 1 с, если на ее нагревание идет 24 % общего количества теплоты. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг × К), удельная теплота сгорания угля 30 МДж/кг.
Привет! Давай разберем эту задачу шаг за шагом.
1. **Сначала найдем общее количество теплоты, которое выделяется при сгорании угля.**
У нас есть 210 кг угля, и его удельная теплота сгорания составляет 30 МДж/кг.
Чтобы найти общее количество теплоты, умножим массу угля на удельную теплоту:
210 кг * 30 МДж/кг = 6300 МДж.
Но нам нужно перевести это в джоули, так что 1 МДж = 1 000 000 Дж, значит:
6300 МДж = 6300 * 1 000 000 Дж = 6 300 000 000 Дж.
2. **Теперь определим, сколько теплоты уходит на нагревание воды.**
Мы знаем, что на нагревание воды идет 24% от общего количества теплоты:
6 300 000 000 Дж * 0,24 = 1 512 000 000 Дж.
3. **Теперь найдем, сколько воды нам нужно для нагревания.**
У нас есть удельная теплоемкость воды, которая составляет 4200 Дж/(кг × К). Разница температур воды (от 17 °С до 27 °С) составляет 10 °С.
Используя формулу Q = mcΔT, где Q — это количество теплоты, m — масса воды, c — удельная теплоемкость, а ΔT — изменение температуры:
1 512 000 000 Дж = m * 4200 Дж/(кг × К) * 10 К.
Теперь решим это уравнение для m:
m = 1 512 000 000 Дж / (4200 Дж/(кг × К) * 10 К) = 1 512 000 000 / 42 000 = 36 000 кг.
4. **Теперь найдем расход воды за 1 секунду.**
Мы знаем, что уголь сжигается за 1 час, а это 3600 секунд. Значит, расход воды за 1 секунду будет:
36 000 кг / 3600 с = 10 кг/с.
Таким образом, расход воды составляет **10 кг за 1 секунду**. Надеюсь, это поможет! Если есть вопросы, спрашивай!