КПД установки, которая нагревает воду от температуры 13 °С до состояния кипения, составляет 36 %. Определи массу нагреваемой жидкости, если сгорает 0,13 кг Топлива. Справочные данные: удельная теплота сгорания топлива - 10 МДж/кг, удельная теплоёмкость воды - 4200 Дж/(кг · °С) (0твет округли до десятых.)

Цель: понять решение подробно. Даны данные: - Масса топлива m_f = 0,13 кг - Удельная теплоёмкость топлива LHV = 10 МДж/кг = 10 000 000 Дж/кг - КПД установки η = 0,36 - Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг·°С) - Температура воды нагревается от T1 = 13 °С до кипения T2 = 100 °С, значит ΔT = 100 − 13 = 87 °С 1) Энергия, выделяемая топливом (полезная для нагрева воды учитывая КПД) - Полная энергия топлива: Q_fuel = m_f · LHV = 0,13 кг · 10 000 000 Дж/кг = 1 300 000 Дж = 1300 кДж - Полезная энергия, переданная воде: Q_use = η · Q_fuel = 0,36 · 1 300 000 Дж = 468 000 Дж = 468 кДж 2) Энергия, необходимая для нагрева воды - Q_needed на нагрев воды массой m: Q_needed = m · c · ΔT = m · 4200 Дж/(кг·°С) · 87 °С - c · ΔT = 4200 · 87 = 365 400 Дж/кг 3) Найдём массу воды - m = Q_use / (c · ΔT) = 468 000 Дж / 365 400 Дж/кг ≈ 1,28 кг 4) Округление - по требованию округлить до десятых: m ≈ 1,3 кг Ответ: масса нагреваемой жидкости примерно 1,3 кг.