Question

для нагревании воды массой 1,8 кг от 18 C до кипения на награждение с КПД 25% потребовалось 92 г горючего. Чему равна удельная теплота горючего?

Answer 1

Теплоемкость воды воды упрощенно примем 4,2 кДж/ (кг*°К)
Что бы нагреть 1,8 кг воды до кипения потребуется тепла 
1,8 * (100-18) * 4,2 = 620 кДж
КПД горелки =0,25 , значит тепла выделилось в 4 раза больше.
620*4 = 2480 кДж   - теплота сгорания топлива
Удельная теплота сгорания -    2480/0,092 = 26 596 кДж/кг = 26,596 МДж/кг

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться формулой для вычисления теплоты:

$Q = m \cdot c \cdot ΔT$

где:

• $Q$ - теплота, измеряемая в джоулях (Дж)
• $m$ - масса воды, измеряемая в килограммах (кг)
• $c$ - удельная теплоёмкость воды, приближенно равная 4186 Дж/(кг·°C)
• $ΔT$ - изменение температуры, измеряемое в градусах Цельсия (°C)

Изначально вода имеет температуру 18°C, а для кипения воды при нормальных условиях (на уровне моря) нужно достичь 100°C. Таким образом, $ΔT = 100°C - 18°C = 82°C$.

Теперь мы можем вычислить теплоту, которая была передана воде для нагревания:

$Q = 1.8 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 82 \, \text{°C} = 1.8 \cdot 4186 \cdot 82 \, \text{Дж}$

Так как КПД (коэффициент полезного действия) составляет 25%, то только 25% переданной теплоты было использовано для нагревания воды, а остальные 75% ушли в потери. Поэтому мы можем записать:

$0.25 \cdot Q = 0.25 \cdot 1.8 \cdot 4186 \cdot 82 \, \text{Дж}$

Теперь мы знаем, что 92 г (грамма) горючего передало эту теплоту, поэтому мы можем выразить удельную теплоту горючего:

$\text{удельная теплота} = \frac{0.25 \cdot 1.8 \cdot 4186 \cdot 82 \, \text{Дж}}{92 \, \text{г}}$

Не забудьте перевести граммы в килограммы (1 г = 0.001 кг):

$\text{удельная теплота} = \frac{0.25 \cdot 1.8 \cdot 4186 \cdot 82 \, \text{Дж}}{0.092 \, \text{кг}}$

После вычислений у вас должен получиться ответ в джоулях на килограмм горючего (Дж/кг).