Question

На нагревание воды в баке идёт 20 % энергии, выделяющейся при сгорании в печи каменного угля. Сколько каменного угля надо сжечь в печи, чтобы нагреть 200 л воды от 20 °С до 70 °С? Ответ дайте в килограммах. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C), плотность воды 1000 кг/м3, удельная теплота сгорания каменого угля 30 МДж/кг.

Answer 1

Ответ:

Qсгорания(дров)=m*q

q-табличная величина

(удельная теплота сгорания)дров=13*10 в 6 степени Дж/кг

Qнагревания(воды)=m*дельта t*c

c-удельная теплоёмкость

с воды=420 Дж/кг*градус С

Q=плотность*объём*(80 градусов-20 градусов)

Q=1000*200*0,001*60=12000000 Дж=12 МДж

0,2*Qсгорания дров=Qнагревания воды

Qсгорания дров=Qнагревания воды*5=12*5=60 МДж

Q=m*q

m=Q/q=60000000/13000000=60/13 приблизительно равно 5 кг

Answer 2

Давайте разберёмся:

Из условия известно, что 20% энергии, выделяющейся при сгорании каменного угля, идет на нагревание воды. То есть, если обозначить Q_уголь как энергию, выделяющуюся при сгорании угля, то 20% этой энергии будет использовано для нагрева воды.

Плотность воды (ρ) = 1000 кг/м³ Удельная теплоёмкость воды (c) = 4200 Дж/(кг·°C) Изменение температуры (ΔT) = 70 °C - 20 °C = 50 °C

Теперь мы можем использовать формулу для расчёта количества энергии, необходимой для нагрева воды:

Q_вода = m * c * ΔT,

где m - масса воды.

Давайте найдем массу воды:

m = V * ρ, где V - объем воды.

V = 200 л = 200 кг (так как 1 литр воды = 1 кг).

m = 200 кг.

Теперь мы можем выразить Q_вода:

Q_вода = 200 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 50 °C = 4 200 000 Дж.

Теперь у нас есть количество энергии, необходимое для нагрева 200 л воды на 50 °C.

Следующий шаг - найти, сколько энергии выделяется при сгорании каменного угля. Давайте обозначим массу угля как m_уголь:

Q_уголь = m_уголь * удельная теплота сгорания.

Так как 20% этой энергии будет использовано для нагрева воды, то:

0.2 * Q_уголь = Q_вода, 0.2 * m_уголь * удельная теплота сгорания = 4 200 000 Дж.

Теперь мы можем выразить массу угля:

m_уголь = 4 200 000 Дж / (0.2 * удельная теплота сгорания).

Подставим удельную теплоту сгорания каменного угля (30 МДж/кг):

m_уголь = 4 200 000 Дж / (0.2 * 30 000 000 Дж/кг) = 0.07 кг.

Итак, для нагрева 200 л воды с 20°C до 70°C потребуется примерно 0.07 кг каменного угля.