На спиртовке нагрели воду массой т = 400 г. Температура её повысилась от t1 = 16 °C до t2 = 71 °C. При этом сожгли тс = 10 г спирта. Найти коэффициент полезного действия (КПД)…

Для поиска коэффициента полезного действия (КПД) установки, сначала нужно рассчитать количество теплоты, которое было получено водой, и количество теплоты, выделившейся при сгорании спирта.

1. Расчёт количества теплоты, полученной водой:

Количество теплоты \( Q \), переданное воде, можно рассчитать по формуле:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta t \]

где:

• \( m \) — масса воды (в кг),
• \( c \) — удельная теплоёмкость воды (приблизительно \( 4184 \, \text Дж/(кг \cdot °C) \)),
• \( \Delta t \) — изменение температуры (в °C).

Подставим значения:

• Масса воды \( m = 400 \, г = 0,4 \, кг \)
• Изменение температуры \( \Delta t = t_2 - t_1 = 71 - 16 = 55 \, °C \)

Теперь можем вычислить \( Q \):

\[ Q = 0,4 \, \text{кг} \cdot 4184 \, \text{Дж/(кг} \cdot °C) \cdot 55 \, °C \]

\[ Q = 0,4 \cdot 4184 \cdot 55 \approx 92208 \, \text{Дж} \]

2. Расчёт количества теплоты, выделившейся при сгорании спирта:

Количество теплоты, выделившейся при сгорании спирта, можно рассчитать по формуле:

\[ Q_{\text{спирт}} = m_s \cdot q \]

где:

• \( m_s \) — масса сгоревшего спирта (в кг),
• \( q \) — удельная теплота сгорания спирта.

В нашем случае:

• Масса спирта \( m_s = 10 \, г = 0,01 \, кг \)
• Удельная теплота сгорания \( q = 2,7 \cdot 10^7 \, \text{Дж/кг} \)

Теперь вычислим \( Q_{\text{спирт}} \):

\[ Q_{\text{спирт}} = 0,01 \cdot 2,7 \cdot 10^7 = 270000 \, \text{Дж} \]

3. Расчёт КПД:

Коэффициент полезного действия (КПД) можно найти по формуле:

\[ \text{КПД} = \frac{Q}{Q_{\text{спирт}}} \cdot 100\% \]

Подставляем наши значения:

\[ \text{КПД} = \frac{92208}{270000} \cdot 100\% \]

\[ \text{КПД} \approx 34,17\% \]

Таким образом, коэффициент полезного действия установки составляет приблизительно 34,17%. Если у вас возникнут дополнительные вопросы или нужна помощь в других темах, не стесняйтесь обращаться!