Question

Унаслідок згоряння в нагрівнику 40 г гасу вода отримала 980 кДж теплоти. Визначити ККД цього нагрівника.

Answer 1

Дано:

Ак = 980 кДж = 9,8×103 Дж

m = 40 г = 0,04 кг

q = 4,6×106 Дж/кг

η = ?

Розв’язок

η=А_к/Q∙100%

Q = qm

η= (9,8×〖10〗^3)/(0,04×4,6×〖10〗^6 )×100% =51,6%≈52%

Answer 2

ККД (коефіцієнт корисної дії) нагрівника можна визначити, використовуючи формулу:

ККД = (Корисна енергія / Поступаюча енергія) * 100%

Для цього необхідно визначити поступаючу енергію і корисну енергію.

1. Поступаюча енергія: Ми знаємо, що 40 г гасу (вважаємо, що це метан CH4) згорають, а це приводить до виділення теплоти. Енергетична величина, пов'язана з горінням гасу, називається теплотою згоряння.

Теплота згоряння метану (CH4) = 890 кДж/моль

Для визначення поступаючої енергії, спочатку визначимо кількість молей газу, що згоріли.

Молярна маса метану (CH4) = 16 г/моль Кількість молей = маса газу / молярна маса Кількість молей = 40 г / 16 г/моль = 2.5 моль

Тепер обчислимо поступаючу енергію: Поступаюча енергія = Теплота згоряння * Кількість молей Поступаюча енергія = 890 кДж/моль * 2.5 моль = 2225 кДж

2. Корисна енергія: Ми знаємо, що вода отримала 980 кДж теплоти. Ця теплота вважається корисною, оскільки вона підігріла воду.

Тепер ми можемо обчислити ККД: ККД = (Корисна енергія / Поступаюча енергія) * 100% ККД = (980 кДж / 2225 кДж) * 100% ККД ≈ 44%

Таким чином, ККД цього нагрівника становить близько 44%.