Question

Яку кількість кам'яного вугілля потрібно спалити у печі, ККД якої 35%, для перетворення на пару 600 г води? Початкова температура води 20 °C.

Answer 1

Ответ:Щоб визначити кількість кам'яного вугілля, необхідну для перетворення 600 г води з температури 20 °C на пар при 100 °C у печі з ККД 35%, необхідно скористатися формулою для обчислення теплової енергії:

Q = m * c * ΔT

де Q - теплова енергія, необхідна для перетворення води у пар;

m - маса води, яка буде перетворена на пар (600 г);

c - специфічна теплоємність води (4,18 Дж/(г·°C));

ΔT - зміна температури, необхідна для перетворення води з температури 20 °C на пар при 100 °C (ΔT = 100 - 20 = 80 °C).

Зважаючи на ККД печі, можна записати наступну рівність:

Q = Qвугілля * ККД

де Qвугілля - теплова енергія, яку виділить 1 г кам'яного вугілля при спалюванні.

Тому, для знаходження маси кам'яного вугілля, необхідно виконати наступні кроки:

   Обчислити Q за формулою:

   Q = m * c * ΔT = 600 г * 4,18 Дж/(г·°C) * 80 °C = 200640 Дж

   Знайти Qвугілля, використовуючи відоме значення ККД:

   Qвугілля = Q / ККД = 200640 Дж / 0,35 = 573828 Дж

   Обчислити масу кам'яного вугілля, яка необхідна для виділення такої теплової енергії:

   mвугілля = Qвугілля / Q1г = 573828 Дж / 24 МДж/кг = 0,023 kg (або 23 г).

Отже, для перетворення 600 г води з температури 20 °C на пар при 100 °C у печі з ККД 35% потрібно спалити близько 23 г кам'яного вугілля.

Объяснение:

Answer 2

Для вирішення цього завдання спочатку потрібно визначити кількість тепла, необхідну для нагрівання води з початкової температури до кипіння (100 °C), а потім визначити кількість тепла, яку можна отримати від спалювання кам'яного вугілля з вказаним ККД. Припустимо, що нагрівання води з кипінням до випаровування буде відбуватися при температурі 100 °C.

1. Визначення кількості тепла для нагрівання води: Маса води: 600 г Початкова температура: 20 °C Кінцева температура: 100 °C

   Кількість тепла, Q = маса води * специфічна теплоємність * зміна температури

   Специфічна теплоємність води: 4.18 J/g°C

   Q = 600 г * 4.18 J/g°C * (100 °C - 20 °C) = 600 г * 4.18 J/g°C * 80 °C = 20016 J

   Отже, для нагрівання води до кипіння потрібно 20016 J тепла.

2. Визначення кількості тепла, яку можна отримати від спалювання кам'яного вугілля: ККД печі: 35% (або 0.35)

   Кількість тепла, W = Q / ККД

   W = 20016 J / 0.35 = 57274.29 J

   Отже, для перетворення 600 г води в пару потрібно спалити кам'яного вугілля, що виділить 57274.29 J тепла.