Question

Какое количество воды можно нагреть при сжигании 15 кг сухих дров, если кпд 35 %.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Договоримся, что воду мы нагреваем от комнатной температуры (t₁=20°C) до температуры кипения (t₂=100°C).

Дано:

t₁ = 20°C

t₂ = 100°C

с = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды

m₂ = 15 кг

q = 1,0·10⁷ Дж/кг - удельная теплота сгорания сухих дров

КПД = 35%  или  КПД = 0,35

_________________

m₁ - ?

1)

Сжигаем сухие дрова. Выделится:

Q₂ = q·m₂ = 1,0·10⁷·15 = 150·10⁶ Дж

2)

На нагревание воды потребуется:

Q₁ = c·m₁·(t₂ - t₁) = 4200·(100-20)·m₁ ≈  0,34·10⁶·m₁ Дж

3)

КПД = Q₁·/Q₂

0,35 = 0,34·10⁶·m₁ /  (150·10⁶)

0,35 = 0,34·10⁶·m₁ /  (150·10⁶)

0,35 ≈ 0,0023·m₁

m₁ = 0,35 / 0,0023 ≈ 150 кг       или   V₁ = 150 литров воды

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо использовать формулу расчета теплоты сгорания дров и формулу для определения количества нагретой воды. 1) Расчет теплоты сгорания дров:

Теплота сгорания дров зависит от их типа. Для упрощения расчетов возьмем среднюю теплоту сгорания древесных топливных материалов, которая составляет около 18,6 МДж/кг (мегаджоулей на килограмм).

Теплота сгорания дров = масса дров * теплота сгорания дров Теплота сгорания дров = 15 кг * 18,6 МДж/кг Теплота сгорания дров = 279 МДж

2) Расчет количества нагретой воды:

КПД (коэффициент полезного действия) указывает, какая часть расходуемой энергии превращается в полезную работу. В данном случае КПД равен 35%, то есть только 35% теплоты сгорания дров будет использовано для нагрева воды.

Количество нагреваемой воды = теплота сгорания дров * КПД / удельная теплоемкость воды Количество нагреваемой воды = 279 МДж * 0,35 / 4,18 МДж/кг*°C Количество нагреваемой воды ≈ 7,44 тонн

Таким образом, при сжигании 15 кг сухих дров с КПД 35% можно нагреть примерно 7,44 тонны воды.