Question

Пожалуйста, решите!!!!! Рассчитайте КПД нагревателя, если сгорает 2 кг дров и при этом за 2 мин он нагревает 1 кг воды от 200С до кипения.

Answer 1

λ=10*10^6 Дж/кг  -удельная теплота сгорания дров

с=4200 Дж/кг*С -удельная теплоемкость воды

m1=2 кг

m2= 1 кг

t1= 20 0С

t2=100 oC

η=?

Qd=λ*m1      теплота при сгорании 2 кг дров

Qv=c*m2(t2-t1)    теплота для кепячения 1 л воды.

КПД

η=Qv/Qd   * 100%

η=c*m2(t2-t1) / λ*m1=4200*1*(100-20) / (10^7 *2)   *100%=336000/2*10^7  *100%=0.017 *100% = 1.7 %

Answer 2

c=4.2*10^3     m1=1 кг

q=10^7            m2=2 кг

r=2.26*10^6       t1=20    t2=100

КПД=(Aпол/Aзат)*100%=(Qв/Qдр)*100%=((cm1(t1-t2)+m1r)/qm2)*100%=13%

Answer 3

Для расчета КПД (Коэффициента Полезного Действия) нагревателя, мы можем использовать формулу:

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

Сначала нужно определить полезную и затраченную энергию.

1. Затраченная энергия (Qзатр): Для этого рассчитаем количество теплоты, которое выделяется при сгорании 2 кг дров.

Предположим, что сгорание дров происходит с образованием только углекислого газа (СО2) и воды (H2O):

Уравнение реакции сгорания древесного угля: C + O2 -> CO2

Массовая доля углерода (C) в древесном угле приблизительно составляет 0,5, а молекулярная масса углерода равна приблизительно 12 г/моль.

Молекулярная масса углекислого газа (СО2) равна приблизительно 44 г/моль.

Массовая доля кислорода (O2) в воздухе составляет приблизительно 0,21.

Молекулярная масса кислорода (O2) равна приблизительно 32 г/моль.

Теперь можно рассчитать затраченную энергию (Qзатр), используя следующий подход:

Qзатр = (масса древесины * содержание углерода * молекулярная масса CO2) / (массовая доля кислорода * молекулярная масса кислорода)

Qзатр = (2 кг * 0,5 * 44 г/моль) / (0,21 * 32 г/моль)

Qзатр = 0,5 кг * 44 / (0,21 * 32)

Qзатр = 10 кг

Таким образом, затраченная энергия составляет 10 кг.

2. Полезная энергия (Qпол): Нам дано, что нагреватель нагревает 1 кг воды от 20°C до кипения (100°C).

Для рассчета полезной энергии, используем следующую формулу:

Qпол = масса воды * удельная теплоемкость воды * изменение температуры

где удельная теплоемкость воды составляет около 4,186 Дж/г°C.

Qпол = 1 кг * 4,186 Дж/г°C * (100°C - 20°C)

Qпол = 1 кг * 4,186 Дж/г°C * 80°C

Qпол = 335,68 кДж

Теперь, используя значения затраченной и полезной энергии, можно рассчитать КПД нагревателя:

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

КПД = (335,68 кДж / 10 кг) * 100%

КПД = 33,568 * 100%

КПД = 33,57%

Таким образом, КПД нагревателя составляет приблизительно 33,57%.