Question

сколько керосина надо сжечь чтобы нагреть медный котелок массой 5 кг в котором находится вода массой 3 кг на 80 градусов если кпд плиты 40%

Answer 1

m1=5 кг   c1=380 Дж/(кг*С)     m2=3 кг    c2=4200 Дж/(кг*С)   Δt=80°    q=43.5*10^6 Дж/кг   η=0.4  (40%)     m3=?

===

η=(Q1+Q2)/Q3

Q1=c1*m1*Δt

Q2=c2*m2*Δt

Q3=q*m3

m3=Δt*(c1*m1+c2*m2)/(η*q)=80*(380*5+4200*3)/(0.4*43.5*10^6)≈0.067 кг   (67 г)

========================================================

Answer 2

Для решения этой задачи, мы сначала должны вычислить количество теплоты, которое необходимо передать воде в котелке, чтобы нагреть ее с начальной температуры до 80 градусов.

Для этого используем формулу:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество теплоты (в джоулях), m - масса воды (в килограммах), c - удельная теплоемкость воды (в джоулях на килограмм на градус Цельсия), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Удельная теплоемкость воды примерно равна 4186 Дж/кг°C.

ΔT = 80°C - 20°C = 60°C (поскольку начальная температура не указана, я предположил, что она равна 20°C).

Теперь мы можем вычислить количество теплоты Q:

Q = 3 кг * 4186 Дж/кг°C * 60°C = 753480 Дж.

Теперь, чтобы найти количество керосина, которое необходимо сжечь, учтем КПД плиты, который составляет 40%. КПД выражается в долях (от 0 до 1), поэтому переведем его в проценты:

КПД = 40% = 0.4.

Теплота, выделяемая при сжигании керосина, равна полной теплоте, умноженной на КПД:

Теплота керосина = Q / КПД = 753480 Дж / 0.4 ≈ 1883700 Дж.

Теперь нам нужно знать энергетическую плотность керосина. Предположим, что она составляет примерно 32 МДж/кг.

Количество керосина (в килограммах) можно вычислить, разделив общую теплоту, необходимую для нагрева воды, на энергетическую плотность керосина:

Количество керосина = Теплота керосина / Энергетическая плотность керосина = 1883700 Дж / (32 МДж) = 0.0589 кг (около 59 грамм).

Таким образом, примерно 59 грамм керосина нужно сжечь, чтобы нагреть медный котелок с водой массой 3 кг до 80 градусов Цельсия при КПД плиты 40%.