Похожие вопросы
2024-11-21 04:50:26
Как рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания чугунного радиатора водяного отопления массой 65 кг от 20 до 42оС, если удельная теплоемкость чугуна составляет 460 Дж/кг оС?
Как определить массу сгоревшего спирта, если при его сгорании выделилось 5,4 МДж теплоты, а удельная теплота сгорания равна 27 МДж/кг?
Какова удельная теплоемкость стали, если стальную болванку массой 150 г, раскаленную до 650оС, опускают для закалки в сосуд с 800 г воды при температуре 15оС, и вода нагревается до 28оС? Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг оС).
Как рассчитать КПД примуса, если для нагревания 2 кг воды от 10 до 100оС в нем сожгли 40 г керосина, при этом удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(кг оС),а удельная теплота сгорания топлива — 46 МДж/кг?
Физика9 классТепловые явления и теплообменрасчет количества теплотынагревание чугунного радиаторамасса радиатораудельная теплоемкость чугунарасчет массы сгоревшего спиртавыделение теплотыудельная теплота сгоранияудельная теплоемкость стализакалка стальной болванкинагрев водыКПД примусанагревание водысгорание керосинаудельная теплота сгорания топливафизика 9 класс
2024-11-26 04:10:03
Давайте разберем каждый из вопросов по порядку.
1. Расчет количества теплоты для нагревания чугунного радиатора:Для расчета количества теплоты (Q),необходимого для нагревания тела, используется формула:
Q = m * c * ΔT
где:
- Q - количество теплоты (в Джоулях),
- m - масса тела (в кг),
- c - удельная теплоемкость материала (в Дж/(кг*°C)),
- ΔT - изменение температуры (в °C).
Теперь подставим известные значения:
- m = 65 кг,
- c = 460 Дж/(кг*°C),
- ΔT = 42 - 20 = 22 °C.
Теперь вычислим Q:
Q = 65 * 460 * 22 = 665800 Дж.
Таким образом, для нагревания чугунного радиатора необходимо 665800 Дж теплоты.
2. Определение массы сгоревшего спирта:Чтобы найти массу сгоревшего спирта, используем формулу:
m = Q / q
где:
- m - масса спирта (в кг),
- Q - выделившаяся теплота (в Джоулях),
- q - удельная теплота сгорания (в Дж/(кг)).
Сначала переведем 5,4 МДж в Джоули:
5,4 МДж = 5,4 * 10^6 Дж.
Теперь подставим данные:
- Q = 5,4 * 10^6 Дж,
- q = 27 * 10^6 Дж/кг.
Теперь вычислим массу:
m = (5,4 * 10^6) / (27 * 10^6) ≈ 0,2 кг.
Таким образом, масса сгоревшего спирта составляет примерно 0,2 кг.
3. Удельная теплоемкость стали:Для нахождения удельной теплоемкости стали используем закон сохранения энергии. Теплота, отданная стальной болванкой, равна теплоте, полученной водой:
m_стали * c_стали * (T_нач. - T_кон.) = m_воды * c_воды * (T_кон. - T_нач.)
Где:
- m_стали - масса стали (в кг),
- c_стали - удельная теплоемкость стали (в Дж/(кг*°C)),
- T_нач. - начальная температура стали (в °C),
- T_кон. - конечная температура (в °C),
- m_воды - масса воды (в кг),
- c_воды - удельная теплоемкость воды (в Дж/(кг*°C)).
Теперь подставим известные значения:
- m_стали = 0,15 кг (150 г),
- T_нач. = 650 °C,
- T_кон. = 28 °C,
- m_воды = 0,8 кг (800 г),
- c_воды = 4200 Дж/(кг*°C).
Теперь подставим в уравнение:
0,15 * c_стали * (650 - 28) = 0,8 * 4200 * (28 - 15)
Вычислим:
0,15 * c_стали * 622 = 0,8 * 4200 * 13
0,15 * c_стали * 622 = 0,8 * 54600
0,15 * c_стали * 622 = 43680
c_стали = 43680 / (0,15 * 622) ≈ 4662 Дж/(кг*°C).
Таким образом, удельная теплоемкость стали составляет примерно 4662 Дж/(кг*°C).
4. Расчет КПД примуса:Для расчета КПД примуса используем следующую формулу:
КПД = (Q_полученная / Q_потраченная) * 100%
Где:
- Q_полученная - теплота, полученная от нагревания воды,
- Q_потраченная - теплота, выделившаяся при сгорании керосина.
Сначала найдем Q_полученная:
Q_полученная = m_воды * c_воды * ΔT
где:
- m_воды = 2 кг,
- c_воды = 4200 Дж/(кг*°C),
- ΔT = 100 - 10 = 90 °C.
Теперь подставим:
Q_полученная = 2 * 4200 * 90 = 756000 Дж.
Теперь найдем Q_потраченная:
Q_потраченная = m_керосина * q
где:
- m_керосина = 40 г = 0,04 кг,
- q = 46 * 10^6 Дж/кг.
Теперь подставим:
Q_потраченная = 0,04 * 46 * 10^6 = 1840000 Дж.
Теперь можем найти КПД:
КПД = (756000 / 1840000) * 100% ≈ 41,1%.
Таким образом, КПД примуса составляет примерно 41,1%.
