Question

Визначте ККд спиртівки,якщо під час нагрівання на ній 150 г води від 20 ℃до 80℃ спалили 4 г спирту

Answer 1

Ответ:

КПД спиртовки приблизительно равно 0,33

Объяснение:

Дано:

$m_{1} =$ 0,15 кг

$c =$ 4200 Дж / (кг · °С)

$T_{1} =$ 20 °C

$T_{2} =$ 80 °C

$m_{2} =$ 0,004 кг

$q =$ 29 · 10⁶ Дж/кг

Найти:

$\eta \ - \ ?$

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

Решение:

Количество теплоты необходимое для нагрева воды:

$Q_{1} = cm_{1}(T_{2} - T_{1})$

Количество теплоты выделяемое при сгорании спирта:

$Q_{2} =qm_{2}$

КПД:

$\eta = \dfrac{Q_{1}}{Q_{2}} = \dfrac{cm_{1}(T_{2} - T_{1})}{qm_{2}}$

$\boldsymbol{\boxed{\eta = \dfrac{cm_{1}(T_{2} - T_{1})}{qm_{2}}}}$

Расчеты:

$\boldsymbol \eta =$ (4200 Дж / (кг · °С) · 0,15 кг(80 °C - 20 °C)) /

/ (29 · 10⁶ Дж/кг · 0,004 кг) $\boldsymbol \approx$ 0,33

Ответ: $\eta \approx$ 0,33.

#SPJ1

Answer 2

Щоб визначити ККД (коефіцієнт корисної дії) спиртівки, спочатку необхідно знайти кількість тепла, яку виділив спирт під час згоряння, і потім порівняти це зі зміною тепла води.

Кількість тепла, виділена спиртом, можна визначити за формулою:

Qспирт = mспирт * cспирту * ΔTспирту,

де: Qспирт - кількість тепла, виділена спиртом, mспирт - маса спирту, який згорів (4 г), cспирту - питома теплоємність спирту, ΔTспирту - зміна температури спирту.

Зміна температури спирту можна визначити як різницю між початковою (20 ℃) і кінцевою (80 ℃) температурами:

ΔTспирту = Tкінець - Tпочаток = 80 ℃ - 20 ℃ = 60 ℃.

Теплоємність спирту може варіюватися в залежності від типу спирту, але для наближення можна використати середню значення питомої теплоємності спирту, яке становить близько 2,4 J/(g·℃).

Підставимо відповідні значення в формулу:

Qспирт = 4 г * 2,4 J/(г·℃) * 60 ℃ = 576 J.

Тепер необхідно визначити зміну тепла води. Зміна тепла води можна визначити за формулою:

Qвода = mводи * cводи * ΔTводи,

де: Qвода - зміна тепла води, mводи - маса води (150 г), cводи - питома теплоємність води (приблизно 4,18 J/(г·℃)), ΔTводи - зміна температури води.

Зміна температури води можна визначити як різницю між початковою (20 ℃) і кінцевою (80 ℃) температурами, так само як і для спирту:

ΔTводи = Tкінець - Tпочаток = 80 ℃