Определите КПД использованной нагревательной установки при нагреве воды массой 650 г от 35°С до 86°С, если при этом
Определите КПД использованной нагревательной установки при нагреве воды массой 650 г от 35°С до 86°С, если при этом сожгли 8,5 г мазута. Значения удельной теплоемкости воды (4200 Дж/(кг·°С)) и удельной теплоты сгорания мазута (40 МДж/кг) также известны.
27.05.2024 08:33
Разъяснение:
КПД (коэффициент полезного действия) используется для измерения эффективности тепловых установок. Он показывает, какая часть энергии, затраченной на работу установки, была использована для полезного нагрева объекта. Для данной задачи нужно найти КПД нагревательной установки при нагреве воды с помощью сжигания мазута.
Первый шаг - вычислить количество теплоты, которое было передано воде при нагреве:
k = mcΔT,
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры воды.
Далее необходимо вычислить количество энергии, полученное от сгорания мазута:
q = mг,
где m - масса мазута, г - удельная теплота сгорания мазута.
Теперь, используя формулу для КПД, мы можем узнать, сколько процентов энергии было использовано полезно:
η = (k/q) * 100.
Доп. материал:
Дано:
масса воды (m) = 650 г,
начальная температура воды (T1) = 35°C,
конечная температура воды (T2) = 86°C,
масса мазута (mазута) = 8,5 г,
удельная теплоемкость воды (c) = 4200 Дж/(кг·°C),
удельная теплота сгорания мазута (г) = 40 МДж/кг.
Шаг 1: Вычислим количество теплоты, переданное воде при нагреве:
k = mcΔT = 0,65 * 4200 * (86 - 35).
Шаг 2: Вычислим количество энергии, полученное от сгорания мазута:
q = mазута * г = 0,0085 * 40 * 10^6.
Шаг 3: Вычислим КПД установки:
η = (k/q) * 100.
Совет:
Для лучшего понимания задачи, важно знать определение КПД и уметь применять формулу для его вычисления. Также помните, что масса и единицы измерения должны быть согласованы между собой. В данном случае, масса воды и мазута дана в граммах, поэтому удельную теплоемкость воды и удельную теплоту сгорания мазута следует перевести в джоули.
Практика:
Определите КПД использованной нагревательной установки при нагреве 800 г воды от 20°C до 98°C, если при этом было использовано 10 г этилового спирта. Значения удельной теплоемкости воды (4200 Дж/(кг·°С)) и удельной теплоты сгорания этилового спирта (30 МДж/кг)) также известны.