Question

Яку кількість кам'яного вугілля треба спалити, щоб нагріти в котлі 300 л води від 10°С до кипіння, якщо ККД топки становить 60%? Срочно 50 баллов!!!​

Answer 1

За умовою задачі ми знаємо, що маса води дорівнює 300 кг, а початкова температура 10°С. Для знаходження специфічної теплоємності води можна скористатися таблицею фізичних величин або використати значення 4,18 Дж/(г·°C).

ΔT = 100 - 10 = 90°С

Q = mcΔT = 300 кг 4,18 Дж/(г·°C) 90°С = 1129140 Дж

Так як ККД топки становить 60%, то необхідно спалити більше кам'яного вугілля, ніж потрібно для нагрівання води. Для знаходження кількості кам'яного вугілля можна скористатися формулою:

Qвугілля = Q / η, де η - ККД топки.

Qвугілля = 1129140 Дж / 0,6 = 1881900 Дж

Оскільки 1 кг кам'яного вугілля містить близько 30 МДж енергії, то необхідно спалити:

1881900 Дж / 30000 кДж/кг = 62,73 кг кам'яного вугілля (округлюємо до 63 кг).

Отже, для нагрівання 300 л води від 10°С до кипіння при ККД топки 60% необхідно спалити близько 63 кг кам'яного вугілля.

Answer 2

Для вирішення цієї задачі нам потрібно використати формулу:

Q = m * c * ΔT

де Q - кількість тепла, необхідного для нагрівання води, m - маса води, c - питома теплоємність води, ΔT - зміна температури.

Маса води може бути виражена у грамах або кілограмах. Для виконання розрахунків використаємо кілограми. Тому ми маємо:

m = 300 л * 1 кг/л = 300 кг

Температурна зміна, ΔT, може бути виражена як:

ΔT = Ткінець - Тпочаток = 100°C - 10°C = 90°C

Питома теплоємність води, c, становить близько 4.186 кДж/(кг·°C).

Тепер ми можемо обчислити кількість тепла, Q:

Q = m * c * ΔT = 300 кг * 4.186 кДж/(кг·°C) * 90°C = 112 554 кДж

Однак, нам потрібно врахувати ККД топки, який становить 60%. Тому кількість кам'яного вугілля, яку треба спалити, буде:

Кількість вугілля = Q / ККД = 112 554 кДж / 0.60 = 187 590 кДж

Отже, щоб нагріти 300 л води від 10°C до кипіння з ККД топки 60%, потрібно спалити близько 187 590 кДж кам'яного вугілля.