Яку кількість теплоти отримала вода внаслідок повного згоряння 2 кг дров з питомою теплотою згорання 18,9 МДж/кг?

Содержание вопроса: Теплота и кПД печи

Инструкция: Чтобы решить эту задачу, мы сначала найдем количество теплоты, которое получила вода. Для этого мы умножим массу дров на их питательную теплоту. Таким образом:

Теплота = масса дров * питомая теплота сгорания

Теперь мы знаем количество теплоты, полученное водой в результате сгорания дров.

Затем мы найдем изменение температуры воды, используя формулу:

Изменение температуры = полученная теплота / (питомая теплоемкость * масса воды)

Теперь у нас есть изменение температуры, исходя из которого мы можем вычислить конечную температуру воды, добавив изменение температуры к начальной температуре:

Конечная температура = начальная температура + изменение температуры

Наконец, чтобы найти кПД печи, мы используем формулу:

КПД = полученная теплота / затраченная полная энергия

Где затраченная полная энергия включает в себя не только полученную теплоту, но и теплопотери или потери энергии во время процесса сгорания.

Дополнительный материал:
Масса дров = 2 кг
Питомая теплота сгорания = 18,9 МДж/кг
Начальная температура воды = -10 градусов С
Питомая теплоемкость воды = 4200 Дж/(кг*К)
Густина воды = 1000 кг/м^3

Совет: При решении таких задач всегда обратите внимание на правильные единицы измерения и убедитесь, что они согласованы. В данном случае питомая теплота сгорания представлена в Мегаджоулях, в то время как питомая теплоемкость воды измеряется в Джоулях. Поэтому, прежде чем решить задачу, необходимо привести величины к соответствующим единицам измерения.

Дополнительное задание: Сколько теплоты получит вода, если сгорит 3,5 кг древесины с питомой теплотой сгорания 15,7 МДж/кг? Начальная температура воды -20 градусов С, питомая теплоемкость воды 4186 Дж/(кг*К), густина воды 980 кг/м^3. Посчитайте также КПД печи.

Тема вопроса: Тепловые процессы и закон сохранения энергии

Инструкция:
Для решения данной задачи мы будем использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, которую отдала дрова при сгорании. Для этого умножим массу дров на питомую теплоту сгорания:
Q_1 = масса * питомая теплота сгорания = 2 кг * 18,9 МДж/кг = 37,8 МДж.

Затем найдем изменение внутренней энергии воды с учетом ее температуры перед нагревом и питомой теплоемкостью:
ΔU = масса * питомая теплоемкость * Δt = 2 кг * 4200 Дж/(кг*К) * (t - (-10 градусов С)).

Далее найдем количество теплоты, которое получила вода:
Q_2 = -ΔU.

Наконец, найдем КПД печи, разделив количество полученной теплоты водой на количество теплоты, отданной дровами:
η = Q_2 / Q_1.

Доп. материал:
Дано:
масса дров (m) = 2 кг
питомая теплота сгорания (q) = 18,9 МДж/кг
начальная температура воды (t1) = -10 градусов С
питомая теплоемкость воды (c) = 4200 Дж/(кг*К)

Требуется найти:
количество теплоты, полученное водой (Q_2) и КПД печи (η).

Решение:
Q_1 = m * q = 2 * 18,9 = 37,8 МДж

ΔU = m * c * Δt = 2 * 4200 * (t - (-10)) = 2 * 4200 * (t + 10)

Q_2 = -ΔU = -2 * 4200 * (t + 10)

η = Q_2 / Q_1

Совет:
Чтобы более легко понять эту тему, важно разобраться с основами тепловых процессов и закона сохранения энергии. Закон сохранения энергии говорит нам, что энергия не может появляться из ниоткуда и не может исчезать без следа - она только переходит из одной формы в другую. Изучите примеры задач и разберите их решения, чтобы лучше понять, как применить закон сохранения энергии в различных ситуациях.

Задача для проверки:
Сколько теплоты поглотит вода, если при сгорании 5 кг дров питомая теплота сгорания составляет 15 МДж/кг? Параметры воды: начальная температура 20 градусов С, питомая теплоемкость 3500 Дж/(кг*К). Найдите также КПД печи.