Скипидар объемом 1,5 Л. взятый при температуре 10С, нагрели на бензиновой горелке до 130°. Сколько бензина при этом сожгли, если КПД горелки 60%. Удельная теплоемкость скипидара…
Скипидар объемом 1,5 Л. взятый при температуре 10С, нагрели на бензиновой горелке до 130°. Сколько бензина при этом сожгли, если КПД горелки 60%. Удельная теплоемкость скипидара 1760 Дж/кг×°с
Для решения этой задачи нам нужно определить, сколько тепла необходимо для нагрева скипидара, а затем, учитывая КПД горелки, выяснить, сколько бензина сгорело.
- Вычисление количества теплоты, необходимого для нагрева скипидара.
Формула для вычисления количества теплоты: \[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( m \) — масса вещества (в кг),
- \( c \) — удельная теплоемкость (в Дж/кг×°С),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в °С).
Сначала найдем массу скипидара. Плотность скипидара примерно равна \( 800 \, \text{кг/м}^3 \). Объем скипидара равен \( 1,5 \, \text{л} = 0,0015 \, \text{м}^3 \).
Теперь можем найти массу: \[ m = \text{плотность} \times \text{объем} = 800 \, \text{кг/м}^3 \times 0,0015 \, \text{м}^3 = 1,2 \, \text{кг} \]
Теперь подставим известные значения в формулу:
- Удельная теплоемкость \( c = 1760 \, \text{Дж/кг×°С} \),
- Начальная температура \( T_1 = 10 \, °C \),
- Конечная температура \( T_2 = 130 \, °C \),
- Изменение температуры \( \Delta T = T_2 - T_1 = 130 - 10 = 120 \, °C \).
Теперь вычислим количество теплоты: \[ Q = 1,2 \, \text{кг} \times 1760 \, \text{Дж/кг×°С} \times 120 \, °С \] \[ Q = 1,2 \times 1760 \times 120 = 268800 \, \text{Дж} \]
- Учет КПД горелки.
Поскольку КПД горелки составляет 60%, то фактическое количество теплоты, которое было получено от сгорания бензина, равно: \[ Q_{\text{полученное}} = \frac{Q}{\text{КПД}} \] \[ Q_{\text{полученное}} = \frac{268800}{0,6} = 448000 \, \text{Дж} \]
- Вычисление количества сгоревшего бензина.
Энергия, которая выделяется при сгорании бензина, составляет примерно \( 32 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \). Тогда количество бензина, которое сгорело, можно найти следующим образом: \[ m_{\text{бензина}} = \frac{Q_{\text{полученное}}}{\text{энергия сгорания}} \] \[ m_{\text{бензина}} = \frac{448000}{32 \times 10^6} \]
Теперь вычисляем: \[ m_{\text{бензина}} \approx 0,014 \, \text{кг} \]
Таким образом, при нагревании скипидара до 130°C было сожжено примерно 0,014 кг бензина.
