Question

СРОЧНО ПОМОГИТЕ 1 ЗАДАЧУ 8 класс 3. Сколько керосина нужно сжечь, чтобы выпарить 5кг воды, находящейся при температуре 20 ОС? Считать, что процесс протекает без потерь энергии. КПД равен 40%

Answer 1

Ответ:

Дано:

m1=5 кг

t1=20 градусов

t2=100 градусов

КПД= 40 процентов= 0,4

с=4200 дж/кг × гр по цельсию

q=4,6 × 10⁷

Найти - m

Объяснение:

РЕШЕНИЕ:

кпд= Qполезная ÷ Qзатраченная

Q1=сm2(t2-t1)- энергия которая тратится на нагревание воды

Q2=Lm2-энергия которая тратится на испарение воды

Q3=qm-энергия, которая тратится на горение керосина

Qполезная= Q1 + Q2

Qполезная=cm2(t2-t1) + Lm2

Выносим за скобку m2

Qполезная=m2(c(t2-t1)+L)

КПД=m2(c(t2-t1)+L)÷qm

Пусть x- это m

x= m2(c(t2-t1)+L) ÷ q × КПД

Подставляем

x= 5кг × (4200 Дж/кг × градус по цельсию × (100градусов - 20 градусов) + 2,3 × 10⁶ Дж/кг ÷ 4,6 × 10⁷ Дж/кг  × 0,4 = 13180000 ÷ 18400000 кг= 0,716кг=716 грамм

Ответ: m=716 граммов

Если будут вопросы, пишите)))

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнение теплового баланса. Сначала нам нужно вычислить количество тепла, необходимое для нагрева и испарения 5 кг воды при температуре 20°C до состояния пара.

1. Сначала рассчитаем количество тепла, необходимое для нагрева 5 кг воды с 20°C до точки кипения (100°C). Для этого используется удельная теплоемкость воды:

Q1 = m * c * ΔT,

где: Q1 - количество тепла для нагрева, m - масса воды (5 кг), c - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/г°C), ΔT - изменение температуры (100°C - 20°C = 80°C).

Q1 = 5,000 г * 4,186 Дж/г°C * 80°C = 1,675,200 Дж.

2. Теперь вычислим количество тепла, необходимое для испарения этой массы воды. Для этого используется удельная теплота парообразования воды:

Q2 = m * L,

где: Q2 - количество тепла для испарения, L - удельная теплота парообразования воды (2,257 кДж/кг).

Q2 = 5,000 г * 2.257 кДж/кг = 11,285 кДж = 11,285,000 Дж.

3. Теперь найдем общее количество тепла, которое нам нужно, чтобы нагреть и испарить воду:

Q_total = Q1 + Q2 = 1,675,200 Дж + 11,285,000 Дж = 12,960,200 Дж.

4. Учитывая, что КПД равен 40%, нам нужно сжечь более чем эту энергию, чтобы обеспечить необходимое количество тепла:

Q_потребляемое = Q_total / КПД = 12,960,200 Дж / 0,40 = 32,400,500 Дж.

5. Теперь давайте найдем количество керосина, которое нужно сжечь, чтобы получить такое количество тепла. Удельная теплота сгорания керосина составляет примерно 45,0 МДж/кг (это среднее значение, так как точное значение может варьироваться):

m_керосина = Q_потребляемое / (удельная теплота сгорания керосина) = 32,400,500 Дж / (45,000,000 Дж/кг) ≈ 0,72 кг.

Итак, чтобы выпарить 5 кг воды при температуре 20°C с КПД 40%, необходимо сжечь примерно 0,72 кг керосина.