Question

Сколько сухих дров нужно сжечь в печи с КПД 40% чтобы 200кг снега , взятого при температуре -10С , полностью обратить в пар

Answer 1

Ответ:

154,05(кг)

Объяснение:

Дано:

η=0,4

t1=-10°C

t2=0°C

t3=100°C

m=200кг

c1=2100Дж/кг*°С

c2=4200 Дж/кг*°С

q=10000000 Дж/кг

L=2.3*10^6Дж/кг

λ=3.4*10^5Дж/кг

м дров-?

Решение:

η= Qп/Qз=c1m(t2-t1)+λm+c2m(t3-t2)+Lm/м дров*q=>

Qз=м дров*q

Qп=Q1+Q2+Q3+Q4=c1m(t2-t1)+λm+c2m(t3-t2)+Lm

=>м дров=c1m(t2-t1)+λm+c2m(t3-t2)+Lm/ηq=154,05(кг)

Ответ:154,05(кг)

Answer 2

Для решения этой задачи, нам необходимо учесть, что для полного превращения 200 кг снега в пар, необходимо передать энергию на его нагревание и испарение.

1. Сначала рассчитаем количество тепла, необходимого для нагревания снега до температуры кипения воды (100°C): Q1 = m * c * ΔT, где Q1 - количество тепла, m - масса снега, c - удельная теплоемкость воды (примем равной 4,2 кДж/(кг °C)), ΔT - изменение температуры. Q1 = 200 * 4,2 * (100 - (-10)) = 200 * 4,2 * 110 = 92 400 кДж.

2. Затем рассчитаем количество тепла, необходимого для испарения снега: Q2 = m * L, где Q2 - количество тепла, L - удельная теплота испарения воды (примем равной 2260 кДж/кг). Q2 = 200 * 2260 = 452 000 кДж.

3. Общее количество тепла, необходимое для превращения 200 кг снега в пар: Q = Q1 + Q2 = 92 400 + 452 000 = 544 400 кДж.

4. Теперь рассчитаем количество тепла, которое выделяется при сжигании сухих дров в печи с КПД 40%: Q_печь = Q / КПД = 544 400 / 0,4 = 1 361 000 кДж.

5. Количество сухих дров, необходимое для выделения такого количества тепла: Q_дрова = m_дрова * Q_удельное, где Q_дрова - количество тепла, выделяемого при сжигании 1 кг сухих дров (примем равным 18 МДж/кг), m_дрова - масса сухих дров. 1 361 000 = m_дрова * 18, m_дрова = 1 361 000 / 18 = 75 611 кг.

Таким образом, для полного превращения 200 кг снега в пар, необходимо сжечь примерно 75 611 кг сухих дров.