Кпд установки, которая нагревает воду от температуры 13 ° до состояния кипения равен 33%, найди массу нагреваемой жидкости, если расходуется 0, 08 килограмм горючего. справочные данные- удельная теплота сгорания горючего равна 14 мега джоулей на килограмм, удельная теплоёмкость воды равна 4200 джоулей разделить на килограмм, умножить на градус Цельсия.
Чтобы решить задачу, давайте разберемся шаг за шагом.
Первый этап – определим количество энергии, получаемой из сжигаемого топлива. Для этого воспользуемся формулой: \[ Q = m \cdot q \] где:
- \( Q \) – количество полученной энергии (в джоулях),
- \( m \) – масса горючего (в килограммах),
- \( q \) – удельная теплота сгорания (в джоулях на килограмм).
Подставим известные значения: \[ Q = 0.08 \, \text{кг} \cdot (14 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}) = 1.12 \times 10^6 \, \text{Дж} \]
Второй этап – учитывая коэффициент полезного действия (КПД) установки, определим количество энергии, которое фактически используется для нагрева воды: \[ Q_{\text{полезное}} = Q \cdot \frac{КПД}{100} \] Подставим данные: \[ Q_{\text{полезное}} = 1.12 \times 10^6 \, \text{Дж} \cdot \frac{33}{100} = 369600 \, \text{Дж} \]
Третий этап – рассчитаем массу воды, используя формулу для нагрева: \[ Q_{\text{полезное}} = m_w \cdot c_w \cdot \Delta T \] где:
- \( m_w \) – масса воды (в килограммах),
- \( c_w \) – удельная теплоёмкость воды (4200 Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) – изменение температуры.
Известно, что вода нагревается от 13 °C до 100 °C, следовательно: \[ \Delta T = 100 - 13 = 87 \, °C \]
Теперь подставим известные значения в формулу: \[ 369600 \, \text{Дж} = m_w \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 87 \, °C \] Решим это уравнение для массы воды \( m_w \): \[ m_w = \frac{369600 \, \text{Дж}}{4200 \cdot 87} \] \[ m_w = \frac{369600}{365400} \approx 1.01 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса нагреваемой жидкости составляет примерно 1.01 килограмма. Если есть дополнительные вопросы или нужно что-то прояснить, не стесняйтесь спрашивать!
