Question

Скільки треба спалнити сухих дров, щоб нагріти 3,3 кг води від 25С до кипіння та 0,3 кг випарувати, якщо для нагрівання води витрачається 75% телоти, що виділяється під час згорання сухих дров?Буду очень благодарна ​

Answer 1

Ответ:

Треба спалити 207,7 грам сухих дров.

Объяснение:

Дано:

m₁ = 3,3 кг

t₀ = 25°С

t₁ = 100°С

c₁ = 4200 Дж/кг°С

m₂ = 0,3 кг

r₂ = 2,3 МДж/кг

q₃ = 10 МДж/кг

Q₀₁ = 0,75 * Q₁

Знайти: m₃.

Розв’язок:

Q₁ = c₁m₁Δt => Q₁ = cm(t₁ - t₀)

(формула кількості теплоти, яку потрібно витратити для нагрівання води)

Q₁ = 4200 Дж/кг°С * 3,3 кг * (100°С - 25°С) = 1039500 Дж

(обчислюю кількість теплоти, яку потрібно витратити для нагрівання води)

Q₂ = r₂m₂

(формула кількості теплоти, яку потрібно витратити для випаровування)

Q₂ = 2,3 * 10⁶ Дж/кг * 0,3 кг = 0,69 * 10⁶ Дж

(обчислюю кількість теплоти, яку потрібно витратити для випаровування)

Q₃ = q₃m₃ => m₃ = Q₃ / q₃

(формула кількості теплоти, яка виділяється при згоранні бензину -> знаходжу форму маси за формулою Q₃)

0,75*Q₁ = Q₀₁ => 1039500 Дж = 0,75 * Q₁ => Q₁ = 1039500 Дж / 0,75 = 1386000 Дж

(знаходжу кількість теплоти, яку потрібно виділити для нагрівання води, так як 75% теплоти витрачається на нагрівання води)

Q₃ = Q₀₁ + Q₂ = 1386000 Дж + 690000 Дж = 2076000 Дж

(знаходжу кількість теплоти, яку потрібно виділити при спаленні сухих дров)

m₃ = 2076000 Дж / 10000000 Дж/кг = 0,2076 кг = 207,6 г

(обчислюю масу, яку потрібно спалити для нагрівання і випаровування)

Відповідь: m₃ = 207,6 г.

Answer 2

Для вирішення цього завдання нам потрібно врахувати енергію, яку виділяє спалювання сухих дров і яка потім використовується для нагрівання води та випаровування частини води.

1. Знайдемо спершу кількість тепла, необхідного для підігріву 3,3 кг води від 25°C до кипіння. Для цього використовуємо формулу:

Q1 = m * C * ΔT

де: Q1 - кількість тепла (у джоулях) m - маса води (у кілограмах) C - специфічна теплоємність води (приблизно 4,186 Дж/(г°C)) ΔT - зміна температури (в даному випадку, різниця між кипінням і початковою температурою, тобто 100°C - 25°C = 75°C)

Q1 = 3,3 кг * 4,186 Дж/(г°C) * 75°C = 1097,655 Дж

2. Тепер розглянемо випаровування 0,3 кг води. Для випаровування потрібно враховувати тепло випаровування:

Q2 = m * L

де: Q2 - кількість тепла (у джоулях) m - маса води, яка випаровується (у кілограмах) L - тепло випаровування води (приблизно 2260 кДж/кг або 2,26 МДж/кг)

Q2 = 0,3 кг * 2,26 МДж/кг = 678,000 кДж = 678,000,000 Дж

3. Тепер ми можемо знайти загальну кількість енергії, яку потрібно виділити при спалюванні сухих дров для виконання обох процесів:

Q_загальна = Q1 + Q2 = 1097,655 Дж + 678,000,000 Дж = 678,001,097 Дж

4. Зараз ми можемо врахувати той факт, що лише 75% енергії, що виділяється під час згорання сухих дров, використовується:

Q_згорання = Q_загальна / 0,75 = 678,001,097 Дж / 0,75 = 904,001,463 Дж

5. Зараз потрібно визначити, скільки сухих дров потрібно для виділення такої кількості енергії. Для цього використовуємо відомий тепловий еквівалент:

1 кг сухих дров містить близько 15 МДж енергії.

Отже, кількість сухих дров, яку потрібно спалити:

Кількість сухих дров = Q_згорання / (15 МДж/кг) = 904,001,463 Дж / (15 МДж/кг) = 60,267 кг

Тобто, для нагрівання 3,3 кг води від 25°C до кипіння та випарування 0,3 кг води, необхідно приблизно 60,267 кілограмів сухих дров.