Какой температуры достигла вода, полученная из 100 кг снега, взятого при температуре -10 °С, после сжигания 22 кг дров

Тема вопроса: Расчет изменения температуры воды после сжигания дров

Объяснение:
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу теплового баланса. Первым шагом нужно вычислить теплоту, выделяемую при сжигании дров.

Удельная теплота сгорания дров составляет 10 МДж/кг, а сухая масса совокупно 22 кг. После сжигания получим:

Теплота = удельная теплота сгорания * масса дров = 10 МДж/кг * 22 кг = 220 МДж.

КПД (коэффициент полезного действия) равен 20 %. Мы можем рассчитать количество теплоты, исходящее в окружающую среду, используя формулу:

Полезная теплота = Теплота * (1 - КПД) = 220 МДж * (1 - 0.2) = 176 МДж.

Теперь мы можем использовать формулу теплового баланса:

Масса воды * удельная теплоемкость воды * изменение температуры = полезная теплота.

Масса воды равна 100 кг, а удельная теплоемкость воды составляет 4,186 кДж/кг °C. Мы ищем изменение температуры воды.

Используя приведенные данные, мы можем решить уравнение:

100 кг * 4,186 кДж/кг °C * ΔT = 176 МДж.

Перегруппируем уравнение и решим для ΔT:

ΔT = (176 МДж) / (100 кг * 4,186 кДж/кг °C).

После вычислений получаем:

ΔT ≈ 0,42 °C.

Температура воды, полученной из 100 кг снега после сжигания 22 кг дров, составит примерно -9,58 °C

Например:
У нас есть 100 кг снега при температуре -10 °C, которую мы используем, чтобы получить воду. Далее мы сжигаем 22 кг дров с КПД 20 % и удельной теплотой сгорания 10 МДж/кг. Какую температуру достигнет полученная вода?

Совет:
Для удобства в решении таких задач, сначала оцените количество и характеристики исходных веществ, такие как масса снега и дров, температура и удельная теплоемкость воды, удельная теплота сгорания дров и КПД. Затем используйте соответствующие формулы и ставьте все в известные переменные.

Практика:
Какую температуру достигнет вода, полученная из 50 кг снега, взятого при температуре -5 °С, после сжигания 15 кг дров с КПД 30 % и удельной теплотой сгорания 12 МДж/кг?