КПД (Коэффициент полезного действия) нагревательной установки
Каков КПД использованной нагревательной установки при нагреве глицерина массой 825 г с 34°С до 89°С и сжигании
Каков КПД использованной нагревательной установки при нагреве глицерина массой 825 г с 34°С до 89°С и сжигании 7 г керосина? Удельная теплоёмкость глицерина составляет 2400 Дж/(кг·°С), а удельная теплота сгорания керосина равна 43 МДж/кг. Ответ выразите в процентах, округлив до десятых.
15.11.2023 03:09
Написать свой ответ:
Разъяснение: КПД (Коэффициент полезного действия) показывает, какую часть энергии удается преобразовать в полезную работу при использовании некоторого устройства. В данной задаче мы рассматриваем КПД нагревательной установки при использовании глицерина и сжигании керосина.
Шаг 1: Найдите количество теплоты, необходимое для нагрева глицерина от 34°C до 89°C. Для этого умножьте массу глицерина на его удельную теплоемкость и на разность температур:
Q1 = масса * удельная теплоемкость * (температура конечная - температура начальная)
Шаг 2: Найдите количество теплоты, выделяющееся при сжигании керосина. Для этого умножьте массу керосина на его удельную теплоту сгорания:
Q2 = масса * удельная теплота сгорания
Шаг 3: Найдите полезную работу, совершенную нагревательной установкой. Это равно изменению внутренней энергии системы:
W = Q1 + Q2
Шаг 4: Вычислите КПД, используя формулу:
КПД = (полезная работа / подводимая энергия) * 100
Доп. материал:
Масса глицерина: 825 г
Температура начальная: 34°C
Температура конечная: 89°C
Масса керосина: 7 г
Удельная теплоемкость глицерина: 2400 Дж/(кг·°С)
Удельная теплота сгорания керосина: 43 МДж/кг
Шаг 1: Q1 = 825 г * 2400 Дж/(кг·°С) * (89°C - 34°C)
Шаг 2: Q2 = 7 г * 43 МДж/кг
Шаг 3: W = Q1 + Q2
Шаг 4: КПД = (W / (Q1 + Q2)) * 100 (в процентах, округлено до десятых)
Совет: Для лучшего понимания этой задачи, важно понять, что КПД является мерой эффективности использования энергии. Если КПД равно 100%, это означает, что всю подводимую энергию удалось преобразовать в полезную работу.
Дополнительное задание:
Масса глицерина: 500 г
Температура начальная: 20°C
Температура конечная: 55°C
Масса керосина: 5 г
Удельная теплоемкость глицерина: 2100 Дж/(кг·°С)
Удельная теплота сгорания керосина: 39 МДж/кг
Найдите КПД использованной нагревательной установки. Ответ выразите в процентах, округлив до десятых.