Question

Знайти ККД керогазу, якщо при спалюванні 100 г гасу на ньому нагрівається 5л води від 20°С до 42°С? Щоб було дано і розв'язок з формулами

Answer 1

Ответ:

КПД керогаза составляет приблизительно 0,1

Примечание:

Слово "гас" переводится с украинского языка как "керосин".

Объяснение:

Дано:

$m =$ 0,1 кг

$q =$ 46 · 10⁶ Дж/кг

$V =$ 0,005 м³

$\rho =$ 1000 кг/м³

$T_{1} =$ 20 °С

$T_{2} =$ 42 °С

$c =$ 4200 Дж / (кг · °С)

Найти:

$\eta \ - \ ?$

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

Решение:

Масса воды через её плотность:

$m_{1} = \rho V$

Количество теплоты необходимое для нагревания воды:

$Q_{1} = cm_{1}(T_{2} - T_{1}) = c\rho V(T_{2} - T_{1})$

Количество теплоты выделяемое при сгорании керосина:

$Q_{2} = qm$

КПД:

$\eta = \dfrac{Q_{1}}{Q_{2}} = \dfrac{ c\rho V(T_{2} - T_{1})}{qm}$

$\boldsymbol{\boxed{\eta= \dfrac{ c\rho V(T_{2} - T_{1})}{qm}}}$

Расчеты:

$\boldsymbol \eta =$ (4200 Дж / (кг · °С) · 1000 кг/м³ · 0,005 м³(42 °С - 20 °С)) /

/ (46 · 10⁶ Дж/кг · 0,1 кг ) $\boldsymbol \approx$ 0,1

Ответ: $\eta \approx$ 0,1.

#SPJ1

Answer 2

Щоб знайти ККД (коефіцієнт корисної дії) керогазу, спочатку визначимо кількість тепла, яке виділяється при спалюванні газу. За формулою:

Q = m * c * ΔT,

де: Q - кількість тепла, m - маса води, c - специфічна теплоємність води, ΔT - зміна температури.

Знаючи, що маса води дорівнює 5 л (або 5000 г), специфічна теплоємність води приблизно 4.18 Дж/(г·°C), а зміна температури ΔT = 42°C - 20°C = 22°C, можемо обчислити кількість тепла:

Q = 5000 г * 4.18 Дж/(г·°C) * 22°C Q ≈ 458800 Дж.

Кількість тепла, яке виділяється при спалюванні 100 г газу, становить 458800 Дж. За визначенням ККД, він розраховується як відношення корисно використаної енергії до всієї доступної енергії:

ККД = (корисна енергія / вхідна енергія) * 100%.

В даному випадку корисна енергія - це кількість тепла, а вхідна енергія - це енергія, що міститься у 100 г газу. Для цього можемо скористатися величиною теплоти згоряння газу, яка зазвичай виражається у кілоджоулях на молекулу чи грам:

Теплота згоряння керогазу = Х кДж/г.

Отже, вхідна енергія дорівнює:

Вхідна енергія = 100 г * (Х кДж/г) * (1000 Дж/1 кДж).

Знаючи, що вхідна енергія дорівнює кількості тепла, можемо розрахувати ККД:

ККД = (кількість тепла / вхідна енергія) * 100%.

Заміняємо в