Question

Найти КПД латунной кастрюли с водой. Кастрюлю вскипятили. Vводы = 10л M кастрюли = 500г V кастрюли = 2л Qдров = 1*10^7 ДЖ/кг C воды = 4200 дж/кг*C C латуни = 4200 дж/кс*C t начальная воды = 20C

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

η= Q/Qдров

Q = Q1+Q2

Q1= cвmв(t-t1)

Q2= cлmл(t-t1)

η= (cвmв+cлmл)*(t-t1)/Qдр

Answer 2

Чтобы найти КПД (Коэффициент полезного действия) латунной кастрюли с водой, нужно рассмотреть изменение энергии воды и латуни после вскипания, а также энергию, затраченную на нагревание.

1. Рассчитаем энергию, которая была затрачена на нагревание воды до точки кипения:

Q_нагрев_воды = M_воды * C_воды * ΔT где: M_воды - масса воды (10 л воды * 1 кг/л = 10 кг) C_воды - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг*°C) ΔT - изменение температуры воды (температура начальная - температура кипения = 20°C - 100°C = -80°C)

Q_нагрев_воды = 10 кг * 4200 Дж/кг*°C * (-80°C) = -3 360 000 Дж

Отметим, что энергия Q_нагрев_воды является отрицательной, так как тепловая энергия ушла из воды для нагревания ее до кипения.

2. Теперь рассчитаем энергию, которая была затрачена на нагревание латуни до температуры кипения:

Q_нагрев_латуни = M_латуни * C_латуни * ΔT где: M_латуни - масса латуни (500 г = 0.5 кг) C_латуни - удельная теплоемкость латуни (4200 Дж/кг*°C) ΔT - изменение температуры латуни (температура начальная - температура кипения = 20°C - 100°C = -80°C)

Q_нагрев_латуни = 0.5 кг * 4200 Дж/кг*°C * (-80°C) = -168 000 Дж

3. Рассчитаем тепловую энергию, которая была передана воде при вскипании:

Q_переданная_воде = M_воды * L где: M_воды - масса воды (10 кг) L - теплота парообразования воды при данной температуре и давлении (приблизительно 2,26 * 10^6 Дж/кг)

Q_переданная_воде = 10 кг * 2.26 * 10^6 Дж/кг = 22 600 000 Дж

4. Теперь можем рассчитать КПД:

КПД = (Q_переданная_воде - |Q_нагрев_воды + Q_нагрев_латуни|) / Q_переданная_воде

Подставим значения:

КПД = (22 600 000 Дж - |(-3 360 000 Дж + (-168 000 Дж))|) / 22 600 000 Дж КПД = (22 600 000 Дж - 3 528 000 Дж) / 22 600 000 Дж КПД = 0.844

Таким образом, КПД латунной кастрюли с водой составляет примерно 0.844 или 84.4%.