Question

Сколько дров надо сжечь в топке паровой машины с КПД=35 %, чтобы получить воду при 8 °С из снега массой 30 кг, взятого при температуре −6 °С. (Удельная теплота плавления снега λ=330000Джкг, удельная теплоёмкость снега с1=2100Джкг⋅°С, удельная теплоёмкость воды с2=4200Джкг⋅°С, удельная теплота сгорания дров q=10⋅106Джкг).

Answer 1

Вот ответ. Я думаю так. Отметь мой ответ лучшим пожалуйста.

Answer 2

Для решения данной задачи, сначала найдем количество теплоты, необходимое для плавления снега и нагревания его до 0°C, а затем количество теплоты для нагревания полученной воды от 0°C до 8°C.

1. Найдем количество теплоты для плавления снега: Количество теплоты для плавления снега (Q1) = масса × удельная теплота плавления Q1 = 30 кг × 330000 Дж/кг = 9900000 Дж

2. Найдем количество теплоты для нагревания снега от -6°C до 0°C: Количество теплоты для нагревания снега (Q2) = масса × удельная теплоёмкость × изменение температуры Q2 = 30 кг × 2100 Дж/(кг·°C) × (0°C - (-6°C)) = 30 кг × 2100 Дж/(кг·°C) × 6°C = 378000 Дж

3. Теперь найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 0°C до 8°C: Количество теплоты для нагревания воды (Q3) = масса × удельная теплоёмкость × изменение температуры Q3 = 30 кг × 4200 Дж/(кг·°C) × 8°C = 1008000 Дж

4. Теперь найдем общее количество теплоты, которое необходимо получить от сжигания дров: Общее количество теплоты (Qобщ) = Q1 + Q2 + Q3 = 9900000 Дж + 378000 Дж + 1008000 Дж = 11286000 Дж

5. Теперь учтем КПД паровой машины, чтобы найти количество теплоты, которое необходимо выделить при сжигании дров: Количество теплоты от сжигания дров (Qсжигание) = Qобщ / КПД Qсжигание = 11286000 Дж / 0.35 = 32245714.29 Дж

6. Найдем массу дров (м), которую нужно сжечь, чтобы получить такое количество теплоты: масса дров = Qсжигание / удельная теплота сгорания дров масса дров = 32245714.29 Дж / (10 × 10^6 Дж/кг) = 3.224571429 кг

Итак, чтобы получить воду при 8°C из снега массой 30 кг, взятого при температуре -6°C, необходимо сжечь примерно 3.22 кг дров (округляем до двух знаков после запятой).