Question

Максим приехал в деревню и решил с точки зрения физики оценить процесс растапливания бани. Максим смог оценить по размерам поленницы, что дед, когда топил баню, сжёг у = 0,1 м3 сухих берёзовых дров. Удельная теплота сгорания дров q = 1,3-107 Дж/кг, плотность берёзы р = 700 кг/м3. Считайте, что дерево занимает 80 % дров, а промежутки между дровами заполнены воздухом, и повторите за Максимом его расчёты. Шаг 2: Оцените, какая доля этого тепла пошла на нагрев бака воды объёмом у = 100 л. Теплоёмкость воды Св 4200 Дж/кг- °С, вода нагревалась от Т = 20 °C до Т2 = 90 °С. Введите ответ: %

Answer 1

Ответ: 4,07%

Объяснение:

Дано:

V1=0,1м³

ρ1=80%=0,8

ρ2=700кг/м³

q=1,3*10⁷Дж/кг

V2=100л=0,1м³

с=4200Дж/кг°С

t1=20°C

t2=90°C

ρ3=1000кг/м³

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

Q1/Q2*100%-?

Тепло, которое пошло на нагрев воды равно:

Q1=c*m1*(t2-t1)

m1=V2*ρ3=0,1*1000=100кг

Q1=4200*100*(90-20)=29400000Дж=29,6МДж

Тепло, которое получилось при сгорании дров равно:

Q2=q*m2

m2=V1*ρ1*ρ2=0,1*0,8*700=56кг

Q2=1,3*10⁷*56=728000000Дж=728МДж

Тепло, которое пошло на нагрев воды равно:

Q1/Q2*100%=29,6/728*100%=4,07%

Answer 2

Для начала рассчитаем массу сжигаемых дров:

масса дров = плотность дерева * объем дров = 700 кг/м3 * 0,1 м3 = 70 кг

Затем найдем количество выделяемого тепла при сгорании всех дров:

количество тепла = масса дров * удельная теплота сгорания = 70 кг * 1,3 * 10^7 Дж/кг = 9,1 * 10^8 Дж

Теперь найдем долю этого тепла, которая пошла на нагрев бака с водой:

количество тепла на нагрев воды = теплоемкость воды * масса воды * изменение температуры количество тепла на нагрев воды = 4200 Дж/кг-°С * 100 кг * (90 °С - 20 °С) = 29400000 Дж

Теперь найдем долю этого тепла от общего количества выделившегося тепла:

доля тепла на нагрев воды = (количество тепла на нагрев воды / количество тепла) * 100% доля тепла на нагрев воды = (29400000 Дж / 9,1 * 10^8 Дж) * 100% = 3,23%

Таким образом, только 3,23% от всего выделенного тепла пошло на нагрев бака с водой.