Question

Помогите, пожалуйста! С дано, решение. Даю 35 баллов! Воду массой 0.4 кг нагрели на спиртовке от 20 ºC до 80 ºC и сожгли 8.75 см3 спирта. Определите КПД спиртовки, если плотность спирта равна 800 кг/м3

Answer 1

Q1 = c * m * dt = 4183 * 0,3 * (80 - 20) = 75294 Дж.
Q2 = q * m = 30 * 10^6 * 7 * 10^-3 = 210000 Дж.
КПД = 75294 / 210000 * 100 = 35,85%.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии и уравнение неразрывности для жидкостей. Давайте сначала найдем количество теплоты, которое нужно передать воде, чтобы нагреть ее от 20 ºC до 80 ºC. Мы можем использовать следующее уравнение:

Q = m * c * ΔT

где Q - количество теплоты, переданное воде, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Масса воды равна 0,4 кг. Удельная теплоемкость воды составляет около 4184 Дж/кг·ºC. Изменение температуры равно 60 ºC. Подставляем значения:

Q = 0,4 * 4184 * 60 Q = 100416 Дж

Теперь нам нужно определить количество теплоты, которое мы получили от сгорания спирта. Мы можем использовать уравнение неразрывности для жидкостей:

A1 * v1 = A2 * v2

где A - площадь поперечного сечения, v - скорость, индексы 1 и 2 соответствуют разным участкам.

Площадь поперечного сечения в начале и в конце равна, поэтому мы можем записать:

v1 = v2

Теперь мы можем использовать уравнение Кулонда-Монтели для определения количества теплоты, которое мы получили от сгорания спирта:

Q = m * V * ρ * Qсп * η

где Q - количество теплоты, переданное от сгорания спирта, m - масса спирта, V - объем спирта, ρ - плотность спирта, Qсп - теплота сгорания спирта, η - КПД спиртовки.

Масса спирта можно найти, зная, что его объем равен 8,75 см³. Переведем его в массу, используя плотность:

V = 8,75 * 10^-6 м³ m = ρ * V m = 800 * 8,75 * 10^-6 m = 0,007 кг

Теплота сгорания спирта равна около 29830 Дж/кг.

Теперь мы можем записать:

Q = 0,007 * 29830 * η

Сравнивая это уравнение с уравнением, которое мы использовали для вычисления Q от нагрева воды, мы можем установить, что:

Q = 100416

Под