2. Чтобы получить из 200 кг льда, взятого при температуре -10 °C, воду при температуре 20 °С, надо сжечь в печи 18 кг некоторого топлива. КПД печи 40%. Отметьте, какие из…

Для решения данной задачи давайте рассмотрим каждое из утверждений по отдельности с использованием физических формул и расчетов.

1. Чтобы нагреть и расплавить лед, надо затратить количество теплоты, меньшее 60 МДж.

   Для начала определим количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления льда.

   • Масса льда \( m = 200 \, \text{кг} \)
   • Температура льда \( T_{\text{нач}} = -10 \, \text{°C} \)
   • Температура плавления \( T_{\text{плав}} = 0 \, \text{°C} \)
   • Температура воды после плавления \( T_{\text{кон}} = 20 \, \text{°C} \)

   1. Нагреваем лед от -10 °C до 0 °C: \[ Q_1 = m \cdot c_{\text{льда}} \cdot \Delta T = 200 \, \text{кг} \cdot 2.1 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot (0 - (-10)) = 200 \cdot 2.1 \cdot 10 = 4200 \, \text{кДж} = 4.2 \, \text{МДж} \]

   2. Плавление льда: \[ Q_2 = m \cdot L_{\text{плав}} = 200 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг} = 66800 \, \text{кДж} = 66.8 \, \text{МДж} \]

   3. Нагреваем воду от 0 °C до 20 °C: \[ Q_3 = m \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T = 200 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot (20 - 0) = 200 \cdot 4.18 \cdot 20 = 16720 \, \text{кДж} = 16.72 \, \text{МДж} \]

   Полное количество теплоты: \[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 4.2 + 66.8 + 16.72 = 87.72 \, \text{МДж} \]

   Таким образом, первое утверждение неверно, так как количество теплоты, необходимое для нагрева и плавления льда, значительно превышает 60 МДж.

2. Чтобы всю воду, образовавшуюся при плавлении льда, нагреть до 20 °С, надо затратить количество теплоты, большее 16 МДж.

   Мы уже рассчитали, что для нагрева воды до 20 °C требуется 16.72 МДж. Это количество теплоты больше 16 МДж, поэтому данное утверждение верно.

3. Удельная теплота сгорания топлива больше 10 МДж/кг.

   Из условия задачи известно, что сжигается 18 кг топлива при КПД 40%. Прежде чем сделать вывод, рассчитаем, сколько тепла выделяется в результате сжигания:

   Общая полезная теплота, необходимая (с учетом КПД): \[ Q_{\text{полез}} = \frac{Q_{\text{общ}}}{\text{КПД}} = \frac{87.72 \, \text{МДж}}{0.4} = 219.3 \, \text{МДж} \]

   Удельная теплота сгорания \( q \): \[ q = \frac{Q_{\text{полез}}}{m_{\text{топлива}}} = \frac{219.3 \, \text{МДж}}{18 \, \text{кг}} \approx 12.18 \, \text{МДж/кг} \]

   Это значение больше 10 МДж/кг, следовательно, данное утверждение верно.

4. При сгорании дров выделяется количество теплоты, меньшее 90 МДж.

   Для дров средняя теплотворная способность составляет около 15-20 МДж/кг. В зависимости от влажности и породы, 90 МДж может быть не достигнуто при сжигании 6-7 кг дров. Поэтому данное утверждение может быть верным, но требует проверки на конкретных условиях. Однако, учитывая, что дано общее количество теплоты, меньшее 90 МДж, то мы можем предположить, что оно правдиво.

Подведем итоги:

• А - неверно
• Б - верно
• В - верно
• Г - вероятно верно, но требует дополнительной проверки

Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами, не стесняйтесь спрашивать!