Question

Срочно!!! Сколько воды можно вскипятить с температуры 10 градусов (по Цельсию) бензиновым нагревателем с КПД 20% , если израсходовать 100 г. бензина. Теплота сгорания бензина 46 МДж/кг, удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/кг.

Answer 1

t1=10 C

t2= 100 C

η= 20% ,=0,2 раз

m1= 100 г.=0.1 кг

q= 46 МДж/кг,=46 *10^6 Дж/кг

c= 4,2 кДж/кг.=4200Дж/кг

m=?

найдем теплоту сгорания бензина

Q=η*q*m1=0.2*46 *10^6*0.1=920000 Дж

для воды нужно

Q=c*m*(t2-t1)=4200*m*(100-10)=m*378000 Дж

приравняем

920000=m*378000

m=2.434 кг. воды можно вскипятить.

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем воспользоваться формулой вычисления количества тепла, которое передается от горячего тела (в данном случае, от горячего бензина) к холодному телу (воде). Формула для этого:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество переданного тепла (в Дж) m - масса вещества (в кг) c - удельная теплоемкость вещества (в Дж/кг∙°C) ΔT - изменение температуры (в °C)

Сначала найдем количество тепла, выделившееся при сгорании 100 г бензина:

Масса бензина (m) = 100 г = 0.1 кг Теплота сгорания бензина (Qбензина) = 46 МДж/кг = 46 * 10^6 Дж/кг

Qбензина = m * Qгорения = 0.1 кг * 46 * 10^6 Дж/кг = 4.6 * 10^6 Дж

Теперь найдем количество тепла, необходимое для нагревания воды с 10°C до точки кипения (100°C):

Изначальная температура воды (T1) = 10°C Температура кипения воды (T2) = 100°C ΔT = T2 - T1 = 100°C - 10°C = 90°C

Удельная теплоемкость воды (cводы) = 4.2 кДж/кг = 4.2 * 10^3 Дж/кг

Тепло, переданное воде (Qводы) = m * cводы * ΔT = 1 кг * 4.2 * 10^3 Дж/кг * 90°C = 378000 Дж

Теперь, чтобы найти количество воды, которое можно вскипятить, нам нужно разделить количество переданного тепла воде на теплоту сгорания бензина и учесть КПД нагревателя:

КПД нагревателя = 20% = 0.2

Реальное количество тепла, переданного воде (Qреальное) = Qводы / КПД = 378000 Дж / 0.2 = 1890000 Дж

Теперь найдем массу воды (mводы), которую можно вскипятить:

mводы = Qреальное / Qгорения = 1890000 Дж / 4.6 * 10^6 Дж/кг ≈ 0.411 кг

Таким образом, можно вскипятить примерно 0.411 кг (или 411 г) воды, используя 100 г бензина при данном КПД нагревателя.