Question

сколько дров необходимо сжечь для того чтобы 50 л воды в железном котле массой 10 кг нагреть от 15 С до 65 С. Потерями тепла пренебречь. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж деленые на кг умноженные на С. Удельная теплота сгорания дров 8,3 МДж деленого на кг​

Answer 1

Ответ:

Vв = 50 л = 50 *10^-3 м^3.

ρв = 1000 кг/м^3.

Св = 4200 Дж/кг *°C.

Сж = 460 Дж/кг *°C.

mк = 10 кг.

t1 = 15 °C.

t2 = 65 °C.

λд = 1 *10^7 Дж/кг.

mд - ?

При сгорании дров Q выделяется количество теплоты, которое определяется формулой: Q = λд * mд, где λд - удельная теплота сгорания дров, mд - масса дров.

Количество теплоты Q, которое необходимо для нагревания котелка и воды в нем, будет определяться формулой: Q = Св *mв *(t2 -t1) + Сж *mк *(t2 -t1), где Св, Сж - удельная теплоёмкость воды и железа, mв, mк - масса воды и котелка.

Массу воды найдём по формуле: mв = Vв *ρв, где Vв - объем воды, ρв - плотность воды.

Запишем уравнение теплового баланса: λд * mд = Св *Vв *ρв *(t2 -t1) + Сж *mк *(t2 -t1).

mд = (Св *Vв *ρв *(t2 -t1) + Сж *mк *(t2 -t1)) /λд.

mд = (4200 Дж/кг *°C *50 *10^-3 м^3 * 1000 кг/м^3 *(65 °C - 15 °C) + 460 Дж/кг *°C *10 кг *(65 °C - 15 °C)) / *10^7 Дж/кг = 1,07 кг.

Ответ: необходимо спалить mд = 1,07 кг дров.

Answer 2

Для решения данной задачи нужно использовать формулу:

Q = m * c * Δt,

где Q - количество теплоты, необходимое для нагревания воды, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды и Δt - изменение температуры.

Сначала нужно вычислить количество теплоты, необходимое для нагрева 50 л воды. Для этого переведем литры в килограммы, зная, что плотность воды составляет 1000 кг/м³:

m = V * ρ = 50 * 1000 = 50000 г = 50 кг.

Δt = Tконечная - Тначальная = 65 - 15 = 50 °C.

Теперь подставим значения в формулу:

Q = 50 * 4200 * 50 = 10 500 000 Дж.

Таким образом, нам необходимо 10 500 000 Дж теплоты для нагрева 50 л воды от 15 °C до 65 °C.

Далее нужно вычислить, сколько килограммов дров необходимо сжечь, чтобы получить такое количество теплоты. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m * q,

где m - масса дров, q - удельная теплота сгорания дров.

Подставим значения:

Q = m * 8,3 МДж/кг = m * 8 300 000 Дж/кг.

Выразив m, получим:

m = Q / q = 10 500 000 Дж / 8 300 000 Дж/кг = 1,26 кг.

Таким образом, для нагрева 50 л воды в железном котле массой 10 кг от 15 °C до 65 °C необходимо сжечь 1,26 кг дров.