Question

КПД нагревательной установки работающей на бензине 75%. Необходимо нагреть 2кг воды на 46'C. Сколько при этом будет затрачено бензина, если его удельная теплота сгорания 4,6*10^7Дж/кг, а удельная теплоёмкость воды 4200Дж/кг *C

Answer 1

КПД = 36 %.
mв = 18 кг.
C = 4200 Дж/кг*°C.
t1 = 20 °C.
t2 = 66 °C.
λ = 4,6 *107 Дж/кг.
mб - ?
Запишем определение для определения КПД для нагревателя: КПД = Qп * 100 % / Qз, где
Qп - полезное количество теплоты, которое идёт на нагревание воды, Qз - затраченное количество теплоты, которое выделяется при сгорании бензина.
Qп = C * mв * (t2 - t1), где C - удельная теплоёмкость воды, mв - масса нагретой воды, t2, t1 - конечная и начальная температура воды.
Qз = λ * mб, где λ - удельная теплота сгорания бензина, mб - масса бензина, который сгорел.
КПД = C * mв * (t2 - t1) * 100 % / λ * mб.
mб = C * mв * (t2 - t1) * 100 % / λ * КПД.
mб = 4200 Дж/кг*°C * 18 кг * (66 °C - 20 °C) * 100 % / 4,6 *107 Дж/кг * 36 % = 0,21 кг.
Ответ: для нагревания воды необходимо спалить бензина mб = 0,21

Answer 2

Для решения данной задачи, необходимо использовать формулу для расчета количества теплоты, которое необходимо передать воде:

Q = m * c * ΔT

где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

m = 2 кг c = 4200 Дж/кг * °C ΔT = 46 °C - 20 °C = 26 °C

Подставляем значения в формулу:

Q = 2 кг * 4200 Дж/кг * °C * 26 °C = 218400 Дж

Теперь, чтобы найти количество затраченного бензина, необходимо разделить полученное количество теплоты на удельную теплоту сгорания бензина:

Количество затраченного бензина = Q / удельная теплота сгорания бензина

удельная теплота сгорания бензина = 4,6 * 10^7 Дж/кг

Подставляем значения:

Количество затраченного бензина = 218400 Дж / (4,6 * 10^7 Дж/кг) ≈ 0,0047 кг

Таким образом, для нагрева 2 кг воды на 46 °C при КПД нагревательной установки 75% будет затрачено примерно 0,0047 кг бензина.