Каков коэффициент полезного действия использованной нагревательной установки, если при нагревании 695 г глицерина
Каков коэффициент полезного действия использованной нагревательной установки, если при нагревании 695 г глицерина с 32°С до 70°С сожгли 4,4 г мазута? Удельная теплоемкость глицерина равна 2400 Дж/(кг·°С), а удельная теплота сгорания мазута составляет 40 МДж/кг. Ответ округлите до десятых.
18.12.2023 22:35
Решение:
1. Вычислим количество тепла, использованного для нагревания глицерина:
Q1 = масса * удельная теплоемкость * изменение температуры
= 695 г * 2400 Дж/(кг·°С) * (70°С - 32°С)
2. Вычислим количество тепла, выделившееся при сгорании мазута:
Q2 = масса * удельная теплота сгорания
= 4,4 г * 40 МДж/кг
3. Вычислим коэффициент полезного действия:
КПД = КПД1 + КПД2, где
КПД1 = Q1 / (Q1 + Q2)
КПД2 = Q2 / (Q1 + Q2)
4. Ответ округлим до десятых.
Решение:
1. Q1 = 695 г * 2400 Дж/(кг·°С) * (70°С - 32°С) = 695 г * 2400 Дж/(кг·°С) * 38°С = 19 972 800 Дж
2. Q2 = 4,4 г * 40 МДж/кг = 4,4 г * 40 000 000 Дж/кг = 176 000 000 Дж
3. КПД = 19 972 800 Дж / (19 972 800 Дж + 176 000 000 Дж) + 176 000 000 Дж / (19 972 800 Дж + 176 000 000 Дж) = 0,101 + 0,899 = 1
4. Ответ: Коэффициент полезного действия равен 1.0 (округлено до десятых).
Совет: Если стоит вопрос о коэффициенте полезного действия, то можно использовать следующую формулу:
КПД = Полезная работа / Затраченная энергия.
Полезная работа относится к работе или энергии, которую мы получаем от системы, а Затраченная энергия - это энергия, которую мы используем для работы или нагрева.
Проверочное упражнение: Каков будет коэффициент полезного действия, если вместо сгорания мазута было использовано 4,4 г дизельного топлива? Удельная теплота сгорания дизельного топлива составляет 42 МДж/кг. Ответ округлите до десятых.