Question

Для того, чтобы вскипятить в чайнике 3 кг воды, взятой при температуре 150 С, требуется сжечь 200 г природного газа. Найти КПД

Answer 1

Ответ:

12.17%

Объяснение:

ДАНО:

Mв= 3kg

t1 = 15 градусов Цельсия

t2 = 100  градусов Цельсия

Mв = 4200 Дж/кг

M2 = 2002г

найти КПГ=?

СИ

2002г = 0.2кг

РЕШЕНИЕ:

КПГ = Qв/Q2

Qв = 4200*3*(100 - 15) = 1071000Дж = 1071 кДж

Q2 = g*m2

Q = 4.4*10^7*0.2 = 8800000Дж = 8800кДж

КПГ = 1071/8800*100% = 12,17%

ответ: 12.17%

Answer 2

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) процесса нагрева воды, давайте воспользуемся следующей формулой:

КПД = (Полезная работа) / (Затраченная работа),

где Полезная работа - это работа, которую мы получаем от нагретой воды, а Затраченная работа - это работа, которую мы затратили на сжигание природного газа.

Для начала, нам нужно вычислить работу, которую мы получаем от нагретой воды. Это можно сделать, используя уравнение теплообмена:

Q = mcΔT,

где: Q - теплообмен (работа), m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Для нашего случая: m = 3 кг = 3000 г, c - удельная теплоемкость воды примерно равна 4.18 Дж/(г°C), ΔT = конечная температура - начальная температура = (100°C - 150°C) = -50°C.

Теперь мы можем вычислить работу:

Q = 3000 г * 4.18 Дж/(г°C) * (-50°C) = -627000 Дж.

Теперь у нас есть полезная работа. Теперь давайте найдем затраченную работу, которую мы получили из сжигания 200 г природного газа. Предположим, что при сжигании природного газа получается тепло в количестве Qгаз. Тогда:

Затраченная работа = Qгаз.

Теперь мы можем вычислить КПД:

КПД = (Полезная работа) / (Затраченная работа) = -627000 Дж / Qгаз.

Теперь нам нужно найти количество тепла, выделяющееся при сжигании 200 г природного газа. Удельная теплота сгорания природного газа обычно составляет около 50 МДж/кг. Переведем массу природного газа в килограммы:

Масса газа = 200 г = 0.2 кг.

Теперь мы можем вычислить количество тепла, выделяющееся при сжигании 200 г природного газа:

Qгаз = (0.2 кг) * (50 МДж/кг) = 10 МДж = 10,000,000 Дж.

Теперь мы можем найти КПД:

КПД = -627000 Дж / 10,000,000 Дж = -0.0627, или 6.27% (в процентах).

Итак, КПД процесса нагрева 3 кг воды от 150°C до 100°C с помощью сжигания 200 г природного газа составляет примерно 6.27%.