Question

Сколько литров воды взятой при температуре 20 градусов можно довести до кипения (100 градусов) сжигают 2 кг берёзовых дров в печи имеющей кпд 50%. ДАЮ 100 Баллов СРОЧНО!!!! ​

Answer 1

c*m*(100-20) * 2=M*q; только 50% тепла от дров идет на нагревание воды. 4200*80*2*m=2*10^7; m=29,8 кг; это 29,8 литров.

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

Мое решение в комментарии. Теперь подробно.

Дано: t1=20°C; t2=100°C; c=4200 Дж/(кг*°С); M=2 кг; q=1*10⁷Дж/кг; КПД=50%; V - ?

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

Q1=q*M  -  тепло от дров

Q2=c*m*(t2-t1) тепло для нагревания воды

КПД=Q2/Q1=50%=1/2;  Q1=2Q2

qM=2*c*m*(100-20)

m=qM/(2*c*80)

m=10⁷*2 / (2*4200*80)= сократим двойки=

10 000 000/(42*8*1000)=10 000/(42*8)=29,76 кг

Объем воды 29,76 литров.

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

Масса 1 литра воды 1 кг (1 литр=1 дм³)   ИЛИ

m=ρ*V=1000 кг/м³* 1 дм³=1000*0,001 кг*м³/м³=1 кг.

Answer 2

Для решения этой задачи, сначала нужно вычислить количество тепла, которое необходимо передать воде для её нагрева с 20 градусов до 100 градусов. Затем, используя КПД печи, определить, сколько энергии будет выделено при сжигании 2 кг берёзовых дров.

Для начала, используем удельную теплоемкость воды: 4,186 Дж/(градус Цельсия*грамм). Теплоемкость воды позволяет нам рассчитать количество тепла, необходимое для нагрева 1 грамма воды на 1 градус Цельсия.

Масса воды (в граммах), которую вы хотите нагреть: Масса воды = 1 литр * 1000 грамм = 1000 грамм

Изначальная температура воды: 20 градусов Температура кипения воды: 100 градусов

Тепло, необходимое для нагрева воды до кипения: Q = масса воды * удельная теплоемкость * изменение температуры Q = 1000 грамм * 4,186 Дж/(градус Цельсия*грамм) * (100 градусов - 20 градусов) Q = 1000 * 4,186 * 80 = 335,480 Дж

Теперь у нас есть количество энергии, которое нужно передать воде для её нагрева до кипения.

Для рассчета, сколько энергии будет выделено при сжигании 2 кг (2000 грамм) берёзовых дров с КПД 50%, нужно умножить энергетическую ценность дров (обычно измеряется в Дж/г) на их массу и КПД.

Предположим, что у берёзовых дров энергетическая ценность составляет 20,000,000 Дж/кг (по моим знаниям на момент сентября 2021 года, это приблизительная цифра для дров).

Энергетическая ценность дров (в Дж) = масса дров (в граммах) * энергетическая ценность дров (в Дж/г) = 2000 грамм * 20,000,000 Дж/кг = 40,000,000 Дж

Теперь учтем КПД печи (0,5 или 50%):

Эффективно переданная энергия = Энергетическая ценность дров * КПД печи Эффективно переданная энергия = 40,000,000 Дж * 0,5 = 20,000,000 Дж

Таким образом, при сжигании 2 кг берёзовых дров в печи с КПД 50%, выделится 20,000,000 Дж энергии.

Теперь сравним это количество энергии с теплом, необходимым для нагрева воды:

20,000,000 Дж >= 335,480 Дж

Следовательно, количество энергии, выделяемое при сжигании 2 кг берёзовых дров, достаточно для нагрева 1000 грамм (1 литр) воды с 20 градусов до кипения при условии КПД печи 50%.