КПД установки, которая нагревает воду от температуры 15 градусов до состояния кипения,равен 36%.Определи массу нагреваемой жидкости, если сгорает 0,11 кг горючего. Справочные…

Для решения этой задачи нам необходимо использовать понятие КПД (коэффициент полезного действия) и формулы для расчета тепла, необходимого для нагрева воды.

1. Определим количество теплоты, выделяющееся при сгорании 0,11 кг горючего: Удельная теплота сгорания горючего равна 46 МДж/кг, что равно 46 000 000 Дж/кг. Таким образом, количество теплоты, выделяемое при сгорании 0,11 кг, можно рассчитать следующим образом:

   \[ Q_{\text{сгор}} = m \cdot q = 0,11 \, \text{кг} \cdot 46 \, \text{МДж/кг} = 0,11 \cdot 46,000,000 \, \text{Дж} = 5,066,000 \, \text{Дж} \]

2. Теперь учтем КПД установки. КПД (η) равен 36%, что означает, что только 36% выделившейся теплоты используется для нагрева воды. Найдем количество теплоты, которое передается воде:

   \[ Q_{\text{пол}} = Q_{\text{сгор}} \cdot \frac{\eta}{100} = 5,066,000 \, \text{Дж} \cdot 0,36 = 1,826,760 \, \text{Дж} \]

3. Рассчитаем, сколько теплоты нужно для нагрева воды. У нас есть температура воды до нагрева (15 градусов) и температура кипения (100 градусов), следовательно, разница температур (ΔT) равна:

   \[ \Delta T = 100 - 15 = 85 \, \text{градусов} \]

   Используя формулу для количества теплоты, необходимой для нагрева, получаем:

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

   где:

   • \( Q \) — количество теплоты,
   • \( m \) — масса воды,
   • \( c \) — удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·градус)),
   • \( \Delta T \) — изменение температуры (85 градусов).

   Подставляя известные значения, получим:

   \[ 1,826,760 = m \cdot 4200 \cdot 85 \]

4. Находим массу воды (m):

   \[ m = \frac{1,826,760}{4200 \cdot 85} \]

   Сначала посчитаем \( 4200 \cdot 85 \):

   \[ 4200 \cdot 85 = 357000 \]

   Теперь подставим это значение:

   \[ m = \frac{1,826,760}{357000} \approx 5.12 \, \text{кг} \]

Итак, масса нагреваемой жидкости составляет примерно 5.12 кг.