Чтобы определить коэффициент полезного действия (КПД) примуса, необходимо знать полезную работу, которую он выполнил, и затраты энергии (или тепла), которые были потрачены на это.
- Выясните, сколько тепла получило море. Для этого используем формулу для расчета тепла: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] где:
- \( Q \) — количество тепла (Дж),
- \( m \) — масса морской воды (кг),
- \( c \) — удельная теплоемкость морской воды (примерно 4,18 кДж/(кг·°C или 4180 Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (°C).
Для 3 литров морской воды:
- 3 л = 3 кг (поскольку плотность воды примерно 1 кг/л),
- \( \Delta T = 75 °C \) (предполагаем, что начальная температура = 0 °C).
Подставим значения: \[ Q = 3 \, \text{кг} \cdot 4180 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 75 \, °C \] \[ Q = 3 \cdot 4180 \cdot 75 = 943500 \, \text{Дж} \]
- Рассчитайте количество тепла, полученного от сгорания пропана. Удельная теплота сгорания пропана составляет около 50 МДж/кг.
Если сгорело 40 г пропана, то:
- 40 г = 0,04 кг.
Тогда количество тепла от сгорания: \[ Q_{\text{сж}} = m \cdot H = 0,04 \, \text{кг} \cdot 50000 \, \text{кДж/кг} \] \[ Q_{\text{сж}} = 0,04 \cdot 50000 = 2000 \, \text{кДж} = 2000000 \, \text{Дж} \]
- Теперь рассчитаем КПД примуса. Коэффициент полезного действия (КПД) рассчитывается как отношение полезной работы к затраченной энергии: \[ КПД = \frac{Q_{\text{полезное}}}{Q_{\text{затраченное}}} \cdot 100\% \] \[ КПД = \frac{943500}{2000000} \cdot 100\% \] \[ КПД = 0,47175 \cdot 100\% \approx 47,18\% \]
Таким образом, КПД примуса составляет примерно 47,18%.