Question

Сколько килограммов каменного угля надо сжечь для того, чтобы превратить в пар 100 кг льда, взятого при 0 °С? Коэффициент полезного действия топки 70%. Удельная теплота сгорания угля 29,3 МДж/кг.

Answer 1

Ответ:

m уг=14,5 кг

Объяснение:

Надо затратить Дж для плавления льда + нагрев воды + парообразования

Q=Q₁+Q₂+Q₃=10⁵(333.5+420+2260)=2984*10⁵ Дж

Q₁=λm=333.5*10³*100=333.5*10⁵ Дж

Q₂=c*m*ΔT=4200*100*100=420*10⁵ Дж

Q₃=C*m=2260*10³*100=2260*10⁵ Дж

каменного угля надо

m уг=2984*10⁵/293*10⁵/0,7=14,5 кг

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать законы сохранения энергии и учета тепловых эффектов.

1. Сначала рассчитаем, сколько тепла необходимо для превращения 100 кг льда при 0 °C в пар при той же температуре.

Для этого используем формулу:

Q = m * L

где: Q - тепловое количество (в Джоулях) m - масса вещества (в килограммах) L - удельная теплота превращения (в Дж/кг)

Удельная теплота превращения льда в пар при 0°C (L) равна 2501 Дж/кг.

Q = 100 кг * 2501 Дж/кг = 250,100 Дж

2. Теперь учтем коэффициент полезного действия топки, который составляет 70%. Это означает, что только 70% тепла, выделяющегося при сжигании угля, будет использоваться для нагрева льда.

Q_использованное = 0.7 * Q = 0.7 * 250,100 Дж = 175,070 Дж

3. Теперь рассчитаем, сколько килограммов угля нужно сжечь, чтобы выделить это количество тепла. Используем удельную теплоту сгорания угля, которая составляет 29,3 МДж/кг.

Сначала переведем удельную теплоту сгорания в Дж/кг:

29.3 МДж = 29.3 * 10^6 Дж

Теперь рассчитаем массу угля:

Q_использованное = масса_угля * удельная_теплота_сгорания

175,070 Дж = масса_угля * (29.3 * 10^6 Дж/кг)

масса_угля = 175,070 Дж / (29.3 * 10^6 Дж/кг) = 0.005965 кг

Итак, чтобы превратить 100 кг льда при 0 °C в пар, вам потребуется сжечь приблизительно 0.005965 кг каменного угля.