Question

Определит , какую массу керосина надо сжечь на горелке с КПД 25% , чтобы из 2 кг льда , взятого при 0 c , получить воду при 100 c ?

Answer 1

Ответ нужно 238 гр керосина.
Вот нужные формулы Q=c_лёд*m*(t-t_0)=2750000Дж
Выделяемое тепло при сгорании топлива(найти по таблице) делим на (100%/КПД) после находим сколько тепла выделяет один грамм керосина для этого ответ от деления делим на 1000 грамм после Q делим на результат и получаем 238 грамм.
Всё легко и просто.
8 класс 

Answer 2

Для решения этой задачи мы должны использовать закон сохранения энергии. Когда лед при температуре 0°C нагревается до воды при температуре 100°C, ему нужно поглотить тепло для изменения своего агрегатного состояния и нагрева до желаемой температуры.

Первым этапом будет плавление льда при 0°C. Энергия, необходимая для этого, вычисляется с использованием формулы:

Q1 = m * Lf,

где: Q1 - теплота плавления льда (Дж), m - масса льда (кг), Lf - удельная теплота плавления льда (334 000 Дж/кг).

Подставляя значения, получаем:

Q1 = 2 кг * 334 000 Дж/кг = 668 000 Дж.

Теперь вода при 0°C должна нагреться до 100°C. Энергия, необходимая для нагрева воды, вычисляется с использованием формулы:

Q2 = m * Cp * ΔT,

где: Q2 - теплота нагрева воды (Дж), m - масса воды (кг), Cp - удельная теплоемкость воды (4 186 Дж/кг°C), ΔT - изменение температуры (100°C - 0°C = 100°C).

Подставляя значения, получаем:

Q2 = 2 кг * 4 186 Дж/кг°C * 100°C = 838 600 Дж.

Общая необходимая энергия для плавления и нагрева воды:

Q_total = Q1 + Q2 = 668 000 Дж + 838 600 Дж = 1 506 600 Дж.

Теперь мы можем найти массу керосина, которую нужно сжечь на горелке с КПД 25% (или 0,25), чтобы получить такое количество энергии:

Q_burned = Q_total / КПД = 1 506 600 Дж / 0,25 = 6 026 400 Дж.

Конвертируем это количество энергии в массу керосина, зная, что удельная теплота сгорания керосина составляет около 43,1 МДж/кг (1 МДж = 1 000 000 Дж):

m_kerosene = Q_burned / (43,1 * 10^6 Дж/кг) = 6 026 400 Дж / (43,1 * 10^6 Дж/кг) ≈ 0,14 кг.

Итак, чтобы из 2 кг льда при 0°C получить воду при 100°C с помощью горелки с КПД 25%, необходимо сжечь примерно 0,14 кг керосина.