Question

На 1 м квадратний земної поверхні за 4 хв припадає стільки сонячного тепла, скільки його потрібно, щоб довести до кипіння 1 л води. Обчисли скільки літрів води можна нагріти за 10 год., щоб забезпечити себе теплою водою без використання електричної енергії

Answer 1

60\4=15 литров воды в час

15*10=150 литров за 10 часов

ответ 150 литров

Answer 2

Для розв'язання цього завдання, спочатку знайдемо кількість тепла, яку потрібно, щоб довести до кипіння 1 л води.

1 л води має масу приблизно 1 кг (маса води приблизно 1 кг/л). Щоб перевести 1 кг води з кімнатної температури до точки кипіння (100 °C) без зміни фази, потрібно використати енергію, яка називається теплота пароутворення. Ця величина становить близько 2 260 кДж/кг.

Тепер, якщо на 1 м² земної поверхні за 4 хв припадає стільки сонячного тепла, як потрібно для нагрівання 1 л води до кипіння, то за 10 годин (600 хв) припадатиме стільки тепла:

Теплота, яка припадає на 1 м² земної поверхні за 4 хв, можна обчислити:

Теплота на 1 м² за 1 хв = Теплота на 1 м² за 4 хв / 4

Теплота на 1 м² за 1 хв = Теплота на 1 м² за 4 хв / 4 = Теплота для 1 л води / 4

Теплота на 1 м² за 1 хв = 2260 кДж / 4 ≈ 565 кДж

Тепер, щоб знайти теплоту, яка припадає на 1 м² за 1 годину (60 хв), множимо отримане значення на 60:

Теплота на 1 м² за 1 год = Теплота на 1 м² за 1 хв * 60

Теплота на 1 м² за 1 год = 565 кДж * 60 ≈ 33 900 кДж

Отже, на 1 м² земної поверхні за 1 годину припадає близько 33 900 кДж тепла.

Тепер, щоб обчислити, скільки літрів води можна нагріти за 10 годин, використовуючи це тепло, ми розділимо кількість тепла, яка припадає на 1 м² за 1 год, на теплоту, яка потрібна для нагрівання 1 л води:

Кількість літрів води = Загальна кількість тепла / Теплота для 1 л води

Кількість літрів води = 33 900 кДж / 2260 кДж/л ≈ 15 л

Отже, ви зможете нагріти близько 15 літрів води за 10 годин, використовуючи сонячне тепло без використання електричної енергії.