Question

При нагревании трансформаторного масла массой 503 г от 13°С до 65°С сожгли 3,8 г дизельного топлива. Определи КПД (коэффициент полезного действия) использованной нагревательной установки. Удельная теплоёмкость трансформаторного масла равна 2000 Дж/(кг·°С), удельная теплота сгорания дизельного топлива — 42 МДж/кг.

Answer 1

Ответ:

m=574 г - 0,0574кг

t1=32⁰C

t2=61⁰C

M=1,62=0,0016кг

C=2000Дж/(кг.⁰С)

q=46Мдж/кг

КПД=Q1/Q2

Q1=cm/\t=2000×0.574×29=33292 Дж

Q2=qm 46000000*0,0016=73600 Дж

КПД=33292:736000=0.452

Ответ:КПД=0.45

Answer 2

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) нагревательной установки, мы можем использовать следующую формулу:

$\text{КПД} = \frac{\text{Полезная выработка}}{\text{Затраченная энергия}} \times 100\%$

Затраченная энергия для нагревания трансформаторного масла можно рассчитать как произведение массы масла, удельной теплоёмкости масла и изменения температуры:

$Q_{\text{масло}} = m_{\text{масло}} \times c_{\text{масло}} \times \Delta T$

где:

• $m_{\text{масло}} = 503 \, \text{г}$ - масса масла
• $c_{\text{масло}} = 2000 \, \text{Дж/(кг·°С)}$ - удельная теплоёмкость масла
• $\Delta T = 65 \, \text{°С} - 13 \, \text{°С} = 52 \, \text{°С}$ - изменение температуры

$Q_{\text{масло}} = 503 \, \text{г} \times \frac{1 \, \text{кг}}{1000 \, \text{г}} \times 2000 \, \text{Дж/(кг·°С)} \times 52 \, \text{°С}$

Полезная выработка в данном случае - это количество тепла, которое ушло на нагревание масла:

$Q_{\text{полезный}} = Q_{\text{масло}}$

Затраченная энергия на сгорание дизельного топлива можно рассчитать как произведение массы сгоревшего топлива и его удельной теплоты сгорания:

$Q_{\text{топливо}} = m_{\text{топливо}} \times H_{\text{топливо}}$

где:

• $m_{\text{топливо}} = 3.8 \, \text{г}$ - масса сгоревшего топлива
• $H_{\text{топливо}} = 42 \, \text{МДж/кг}$ - удельная теплота сгорания топлива

$Q_{\text{топливо}} = 3.8 \, \text{г} \times \frac{1 \, \text{кг}}{1000 \, \text{г}} \times 42 \, \text{МДж/кг} \times 10^6 \, \text{Дж/МДж}$

Теперь мы можем рассчитать КПД, используя формулу:

$\text{КПД} = \frac{Q_{\text{полезный}}}{Q_{\text{топливо}}} \times 100\%$

$\text{КПД} = \frac{Q_{\text{масло}}}{Q_{\text{топливо}}} \times 100\%$

$\text{КПД} = \frac{503 \, \text{г} \times \frac{1 \, \text{кг}}{1000 \, \text{г}} \times 2000 \, \text{Дж/(кг·°С)} \times 52 \, \text{°С}}{3.8 \, \text{г} \times \frac{1 \, \text{кг}}{1000 \, \text{г}} \times 42 \, \text{МДж/кг} \times 10^6 \, \text{Дж/МДж}} \times 100\%$

После вычислений получим значение КПД нагревательной установки.