Сколько дров надо сжечь в топке паровой машины с КПД = 36 %, чтобы получить воду при 25° С'из снега массой 81 кг, взятого при температуре -10°С? (Удельная теплота плавления снега…
Сколько дров надо сжечь в топке паровой машины с КПД = 36 %, чтобы получить воду при 25° С'из снега массой 81 кг, взятого при температуре -10°С? (Удельная теплота плавления снега Л = 330000 — , удельная теплоёмкость снега с1 КГ Дж = 2100 , удельная теплоёмкость воды кг. °C' Дж C2 = 4200 , удельная теплота к2. ° С сгорания дров q = 10 - 106 Дж —.) КГ Ответ (округли до десятых): КГ.
Чтобы рассчитать, сколько дров нужно сжечь, нам нужно выяснить, сколько тепла требуется для превращения 81 кг снега при -10 °C в воду при 25 °C.
Нагрев снега от -10 °C до 0 °C: \[ Q_1 = m \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 \] где
- \( m = 81 \, \text{кг} \)
- \( c_1 = 2100 \, \text{Дж/(кг·°C)} \)
- \( \Delta T_1 = 0 - (-10) = 10 \, \text{°C} \)
\[ Q_1 = 81 \cdot 2100 \cdot 10 = 1701000 \, \text{Дж} \]
Плавление снега при 0 °C: \[ Q_2 = m \cdot L \] где
- \( L = 330000 \, \text{Дж/кг} \)
\[ Q_2 = 81 \cdot 330000 = 26730000 \, \text{Дж} \]
Нагрев воды от 0 °C до 25 °C: \[ Q_3 = m \cdot c_2 \cdot \Delta T_2 \] где
- \( c_2 = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \)
- \( \Delta T_2 = 25 - 0 = 25 \, \text{°C} \)
\[ Q_3 = 81 \cdot 4200 \cdot 25 = 8505000 \, \text{Дж} \]
Общее количество тепла (Q): \[ Q = Q_1 + Q_2 + Q_3 \] \[ Q = 1701000 + 26730000 + 8505000 = 37976000 \, \text{Дж} \]
Учитывая КПД паровой машины (КПД = 36 %), находим необходимое количество тепла от дров: \[ Q_{\text{дров}} = \frac{Q}{\text{КПД}} = \frac{37976000}{0.36} \approx 105494444.44 \, \text{Дж} \]
Сколько дров нужно сжечь: \[ m_{\text{дров}} = \frac{Q_{\text{дров}}}{q} = \frac{105494444.44}{10^6} \approx 105.5 \, \text{кг} \]
Ответ: \( \approx 105.5 \) кг дров следует сжечь.
