Question

Сколько дров необходимо, чтобы вскипятить в чугунке массой 700 грамм воду, объём которой составляет 2 литра.Начальная температура воды 20°С.КПД нагревательной установки составляет 65 процентов

Answer 1

m=pV ( p такая косая)

Qout=m fuel p( задом на перёд)

m w=p w V (p косая)

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу теплопередачи:

$Q = mc\Delta T$

где $Q$ - количество тепла, необходимое для нагрева воды, $m$ - масса воды, $c$ - удельная теплоемкость воды, $\Delta T$ - изменение температуры воды.

Удельная теплоемкость воды $c$ составляет приблизительно $4.186 \, \text{Дж/(г°C)}$.

Исходная температура воды $T_1$ равна $20°C$, и мы хотим довести температуру воды до кипения, то есть $100°C$.

Сначала найдем массу воды:

$m = \text{объем} \times \text{плотность}$ $m = 2 \, \text{л} \times 1000 \, \text{г/л} = 2000 \, \text{г}$

Теперь найдем количество тепла, необходимое для нагрева воды от $20°C$ до $100°C$:

$Q = 2000 \, \text{г} \times 4.186 \, \text{Дж/(г°C)} \times (100°C - 20°C)$ $Q = 2000 \, \text{г} \times 4.186 \, \text{Дж/(г°C)} \times 80°C$ $Q = 669280 \, \text{Дж}$

КПД нагревательной установки составляет $65\%$, что означает, что нам потребуется $1 / 0.65 = 1.538$ единиц тепла с учетом потерь.

Таким образом, нам потребуется $669280 \, \text{Дж} \times 1.538 = 1030105.6 \, \text{Дж}$ тепла для нагрева воды.

Один дровяной эквивалент (Дж) равен приблизительно $4.18 \times 10^7 \, \text{Дж}$.

Теперь найдем количество дровяных эквивалентов:

$\text{Количество дровяных эквивалентов} = \frac{1030105.6 \, \text{Дж}}{4.18 \times 10^7 \, \text{Дж/дров. экв.}}$

$\text{Количество дровяных эквивалентов} \approx 0.0246$

Таким образом, для вскипячивания 2 литров воды в чугунке массой 700 грамм потребуется приблизительно 0.0246 дровяных эквивалентов.