Який об єм газу необхідно для нагрівання 150 г олії з температури 20 °С до точки кипіння, враховуючи, що ККД нагрівника

Тема занятия: Тепловая емкость вещества и изменение его температуры

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать формулу для расчета теплоемкости и изменения температуры вещества. Теплоемкость (C) - это количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы вещества на единицу температуры. Формулу можно записать как Q = m * C * ΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, C - теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

В этой задаче дана масса (m) олии (150 г), начальная температура (20 °C) и ККД нагревательного элемента (45%). Чтобы найти количество теплоты (Q), сначала умножим массу на теплоемкость вещества (C).

Q = m * C * ΔT

Теперь рассчитаем изменение температуры (ΔT). Олей начинает нагреваться до его точки кипения, так что мы можем использовать формулу ΔT = Тк - Тнач, где Тк - температура кипения, а Тнач - начальная температура.

Мы знаем, что ККД (Коэффициент КПД) нагревательного элемента составляет 45%, и это означает, что только 45% выделяемой энергии преобразуется в тепло. Таким образом, мы можем изменить формулу для количества теплоты, чтобы учесть ККД:

Q = (m * C * ΔT) / ККД

Теперь нам нужно найти температуру кипения (Тк). Мы можем воспользоваться формулой ΔT = Тк - Тнач и переставить ее, чтобы выразить Тк:

Тк = ΔT + Тнач

Таким образом, мы можем решить эту задачу, используя формулу для расчета количества теплоты и изменения температуры, а затем вычислив температуру кипения.

Демонстрация:
Дано: масса (m) олии = 150 г, начальная температура (Тнач) = 20 °C, ККД (Коэффициент КПД) нагревательного элемента = 45%.

Решение:
1. Рассчитаем Количество теплоты (Q):
Q = m * C * ΔT / ККД, где C - теплоемкость вещества, ΔT = Тк - Тнач.
2. Найдем изменение температуры (ΔT):
ΔT = Тк - Тнач, где Тк - температура кипения.
3. Подставим ΔT в формулу количества теплоты и решим ее относительно Тк.
4. Полученное значение Тк будет ответом на задачу.

Совет: Для удобства расчета, воспользуйтесь таблицей с теплоемкостями различных веществ, чтобы найти значение теплоемкости олии.

Задание для закрепления: Сколько теплоты потребуется для нагревания 200 г алюминия с начальной температурой 25 °C до температуры 200 °C, если теплоемкость алюминия составляет 0,897 J/g*°C? (Без учета ККД)