Question

M=100г, m(воды)=40мл, t1=15, t2=95, m(спирта)=13,2г, q(спирта)=27 c(воды)=4200, c=0,4, Найти КПД

Answer 1

Дано:

m1=100г=0.1кг

V воды=40мл= 4×10^-5 м³

t1=15°C=288K

t2=95°C=368K

m2 (спирт)=13,2г= 0.0132кг

q (спирт)=27 Дж/кг

с=4200 Дж/кг×К

КПД-?

Решение:

Q=mc

1)Q=0.1кг×4200Дж/кг×К=420Дж

Q=qm

2)Q=27Дж/кг×0.0132кг= 0.3564Дж

КПД=(Q1-Q2)/Q1

КПД=(420Дж-0.3564Дж)/420Дж≈0.9

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для вычисления КПД (коэффициента полезного действия) системы:

КПД = (полезная работа / затраченная энергия) * 100%

В данном случае полезная работа будет представлена в виде изменения температуры воды, а затраченная энергия будет представлена в виде переданной энергии от спирта к воде.

Сначала мы должны вычислить количество тепла (энергии), переданное от спирта к воде.

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество тепла (энергия), переданное от спирта к воде m - масса воды c - удельная теплоемкость воды ΔT - изменение температуры воды

Затем мы можем вычислить полезную работу:

Полезная работа = m * c * ΔT

Теперь мы можем вычислить затраченную энергию:

Затраченная энергия = масса спирта * удельная теплоемкость спирта * ΔT

И наконец, мы можем вычислить КПД:

КПД = (Полезная работа / Затраченная энергия) * 100%

Давайте приступим к вычислениям.

Переведем массу воды из миллилитров в граммы: m(воды) = 40 г

Вычислим изменение температуры воды: ΔT = t2 - t1 = 95 - 15 = 80 °C

Вычислим количество тепла (энергии), переданное от спирта к воде: Q = m(воды) * c(воды) * ΔT = 40 * 4200 * 80 = 13440000 Дж

Вычислим полезную работу: Полезная работа = m(воды) * c(воды) * ΔT = 40 * 4200 * 80 = 13440000 Дж

Вычислим затраченную энергию: Затраченная энергия = m(спирта) * c * ΔT = 13.2 * 0.4 * 80 = 422.4 Дж

Вычислим КПД: КПД = (Полезная работа / Затраченная энергия) * 100% = (13440000 / 422.4) * 100% ≈ 3184762%

Итак, КПД составляет около 3184762%.