Какое количество дров потребуется чтобы вскипятить 50 кг воды имеющей температуру 10 если КПД нагревателя
Математика 8 класс Тепловые явления. вскипятить 50 кг температура 10 КПД нагревателя.
Для решения задачи нужно знать КПД нагревателя и теплоту сгорания дров.
Предположим, что КПД нагревателя равен 25 %. Тогда для нагрева воды потребуется в 4 раза больше энергии, чем может дать при сгорании такое же количество дров: Qв = Qд * 4, где Qв — энергия, необходимая для нагрева воды, Qд — энергия от сгорания дров с учётом КПД.
Qв = cm(t2-t1), где с — удельная теплоёмкость воды (4200 Дж/(кг*°С)), m — масса воды (50 кг), t2 — температура кипения воды (°С), t1 — начальная температура воды (°С).
Подставляя известные значения, получаем:Qв=420050(100-10)=18900000 (Дж)
Теперь найдём энергию, которую могут дать дрова с учётом КПД:Qд=Qв/4=18900000/4=4725000 (Дж/кг)
Зная удельную теплоту сгорания сухих берёзовых дров (13800 кДж/кг или 13800000 Дж/кг), можно вычислить необходимое количество дров по формуле:n=Qд/q, где q — удельная теплота сгорания дров
n=4725000/13800000=0,34 (кг)
Таким образом, для нагрева 50 кг воды до температуры кипения при температуре 10 °С потребуется 0,34 кг сухих берёзовых дров.