Question

На тепловой электростанции в качестве топлива используется мазут с удельной теплотой сгорания 40 МДж/кг. За сутки на тепловой электростанции расходуется 20 тонн мазута. Определи КПД тепловой электростанции, если холодильнику передается 5000 кДж/с.

Answer 1

Количество теплоты, выделившееся при сгорании 20 тонн мазута за сутки:

Q = q·m = 40·10⁶·20·10³ = 8·10¹¹ Дж

Количество теплоты, выделившееся за 1 с:

Q₁ = Q / t = 8·10¹¹ / (24·3600) ≈ 9,3·10⁶ Дж/с или 9 300 кДж/с

КПД = (Q₁ - Q₂)/Q₁

КПД = 1 - Q₂/Q₁ = 1 - 5000/9300 ≈ 0,46 или 46%

Answer 2

Для определения КПД (Коэффициента полезного действия) тепловой электростанции, необходимо вычислить, сколько энергии было получено из сжигания мазута и сколько из этой энергии было использовано для генерации электроэнергии.

Шаг 1: Вычислить энергию, полученную из сжигания мазута за сутки: Энергия = масса топлива × удельная теплота сгорания Энергия = 20 тонн × 1000 кг/тонна × 40 МДж/кг

Примечание: 1 тонна = 1000 кг

Энергия = 20,000 кг × 40,000 кДж/кг Энергия = 800,000,000 кДж

Шаг 2: Определить полезную энергию, переданную холодильнику за сутки: Полезная энергия = 5000 кДж/с × 86400 суток

Примечание: 1 сутки = 86400 секунд

Полезная энергия = 432,000,000 кДж

Шаг 3: Рассчитать КПД: КПД = (Полезная энергия / Энергия из сжигания мазута) × 100% КПД = (432,000,000 кДж / 800,000,000 кДж) × 100% КПД ≈ 54%

Таким образом, КПД тепловой электростанции составляет около 54%. Это означает, что из всей энергии, полученной из сжигания мазута, только примерно 54% используется для генерации электроэнергии, а остальное теряется в виде тепловых потерь и других неэффективных процессов.