Question

помогите пожалуйста с задачей: сколько керосина надо спалить чтоб нагреть 3л воды от температуры 20 гродусов цельсия до температуры кипения если на её нагревание ухдит 60%энергии?

Answer 1

Объём воды=3л=0,003
Масса воды равна= V*р=1000*0,003=3кг
(теперь напишем формулу КПД)

η= А(полезная) / А(затраченная)*100% ((3))
убераем 100% (т.к. 60% можно записать ввиде 0,6)
получается: η= А(полезная)/А(затраченная)
А(полезная) = m(воды)cΔt  ((1))
А(затраченная)=qm(керосина) (где q -  Удельтная теплота сгорания  керосина) ((2))
ПОДСТАВИМ  ((1)),((2)) в ((3))
получаем:
η= m(воды)cΔt / qm(керосина) ((4))
q = 4,6*10⁷ (табличное значение)
Δt=100-20=80
итак, выразим m (керосина) из ((4))
m(керосина)=m(воды)cΔt / η / q
m(керосина)=1008000 / 0,6 / 4,6*10⁷ ≈ 0, 04 кг

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно использовать формулу теплового баланса:

Q = m * c * ΔT

где Q - количество тепла, необходимое для нагрева воды, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Начнем с расчета количества тепла, необходимого для нагрева воды до кипения. Известно, что удельная теплоемкость воды составляет 4,186 Дж/(г*°C):

Q1 = m * c * ΔT = 3000 г * 4.186 Дж/(г*°C) * (100 - 20)°C = 941 220 Дж

Теперь, так как 60% энергии тратится на нагрев воды, то общее количество тепла, которое нужно выделить, будет составлять:

Q2 = Q1 / 0.6 = 941 220 Дж / 0.6 = 1 568 700 Дж

Для сжигания керосина используется химическая энергия, которая может быть измерена в Дж/л. Предположим, что удельная теплота сгорания керосина составляет 32 МДж/л:

Количество керосина, которое необходимо сжечь, можно вычислить, разделив общее количество тепла, необходимого для нагрева воды, на удельную теплоту сгорания керосина:

V = Q2 / (3210^6) = 1 568 700 Дж / (3210^6 Дж/л) ≈ 0,05 л

Таким образом, для нагрева 3 литров воды от 20°C до кипения необходимо сжечь примерно 0,05 л керосина.