Question

На спиртівці нагріли 0,142 кг води від 5,6°С до 63,4°С. При цьому згоріло 0,009 кг спирту. Знайдіть ККД нагрівальної установки Питома теплоємність води с=4200Дж/(кг·°C), питома теплота згоряння спирту q=27МДж/кг=27000000Дж/кг. (відповідь округлити до десятих) даю 50 баллов

Answer 1

Дано:

m₁= 0,142кг

m₂= 0,009кг

с= 4200Дж/кг°С

t₁= 5,6℃

t₂= 63,4℃

q= 2,7×10⁷Дж/кг

--------------------------------------

η - ?

Розв'язок:

η= Qп / Qз = с × m₁ × ( t₂ - t₁ ) / ( q × m₂ )= 4200×0,142 (63,4 - 5,6) / (2,7×10⁷×0,009) = 0,142 × 100% = 14,2%

Answer 2

Для знаходження ККД (коефіцієнта корисної дії) нагрівальної установки спочатку обчислимо кількість тепла, яку отримала вода під час нагріву.

Маса води: m = 0,142 кг Початкова температура води: T1 = 5,6 °C Кінцева температура води: T2 = 63,4 °C Питома теплоємність води: c = 4200 Дж/(кг·°C)

Кількість тепла для нагрівання води можна обчислити за формулою: Q_води = m * c * ΔT, де ΔT = T2 - T1.

ΔT = 63,4 °C - 5,6 °C = 57,8 °C

Q_води = 0,142 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 57,8 °C = 34164 Дж

Тепер обчислимо кількість тепла, що виділилася під час згорання спирту:

Маса спирту: m_спирту = 0,009 кг Питома теплота згоряння спирту: q = 27000000 Дж/кг

Q_спирту = m_спирту * q = 0,009 кг * 27000000 Дж/кг = 243000 Дж

ККД можна обчислити за формулою: ККД = Q_корисна / Q_вхідна, де Q_корисна - кількість корисної енергії, Q_вхідна - загальна кількість витраченої енергії.

Q_корисна = Q_води = 34164 Дж Q_вхідна = Q_спирту

Тепер обчислимо ККД:

ККД = Q_корисна / Q_вхідна = 34164 Дж / 243000 Дж ≈ 0,1409

Отже, ККД нагрівальної установки складає близько 0,1409, що можна округлити до десятих: 0,1.

Отримано близько 0,1 (округлено до десятих).