Question

37 баллов Сколько граммов керосина нужно сжечь, чтобы довести до кипения 4 кг воды при нач. температуре 20 градусов и кпд горелки=75%

Answer 1

39 грамм

_____________________

Answer 2

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать формулу для расчета теплового эффекта сгорания топлива:

Тепловой эффект сгорания = масса топлива * удельная теплота сгорания * КПД горелки

Дано: Масса воды (m) = 4 кг = 4000 г Начальная температура воды (T1) = 20 градусов КПД горелки (η) = 75% = 0,75

Удельная теплота сгорания керосина может варьироваться, но для целей этого решения мы будем использовать примерное значение удельной теплоты сгорания керосина равное 43 МДж/кг, или 43 000 000 Дж/кг.

Подставим значения в формулу и решим:

Тепловой эффект сгорания = масса топлива * удельная теплота сгорания * КПД горелки

Тепловой эффект сгорания = m * q * η

4000 г * (43 000 000 Дж/кг) * 0,75 = 1 290 000 000 Дж

Тепловой эффект сгорания равен 1 290 000 000 Дж.

Тепловой эффект сгорания равен количеству теплоты, необходимому для нагрева 4 кг воды от 20 градусов до кипения. Используя формулу для расчета теплоты:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество теплоты m - масса вещества c - удельная теплоемкость вещества ΔT - изменение температуры

Нам известны значения: m = 4 кг = 4000 г c - удельная теплоемкость воды = 4,18 Дж/(г * °C) (приближенное значение) ΔT = 100 градусов (так как мы нагреваем воду от 20 до 100 градусов)

Подставим значения в формулу:

1 290 000 000 Дж = 4000 г * 4,18 Дж/(г * °C) * 100 градусов

Теперь мы можем найти значение удельной теплоемкости воды:

4,18 Дж/(г * °C) = 1 290 000 000 Дж / (4000 г * 100 градусов)

4,18 Дж/(г * °C) ≈ 3225 Дж/(г * °C)

Теперь, используя найденное значение удельной теплоемкости воды, мы можем найти массу керосина, которую нужно сжечь:

1 290 000 000 Дж = масса керосина * 3225 Дж/(г * °C) * 100 градусов

масса керосина ≈ 1 290 000 000 Дж / (3225 Дж/(г * °C) * 100 градусов)

масса керосина ≈ 1 290 000 000 Дж / 322 500 Дж/(г * °C)

масса керосина ≈ 4000 граммов

Таким образом, для того чтобы довести до кипения 4 кг воды при начальной температуре 20 градусов с КПД горелки 75%, необходимо сжечь примерно 4000 граммов керосина.