Question

2.Какое количество воды можно вскипятить, затратив 400 г дров, начальная температура воды 5 0С ,а КПД кипятильника 15%? t кипения= 1000 C Удельная теплота сгорания дров 1·107 Дж/кг.Удельная теплоемкость воды 4200Дж/кг·0C

Answer 1

Ответ:

Дано:

mд=400г(0.4кг)

tв=5°C

tк=100°С

n=15%(0.15)

q=1•10⁷Дж/кг

с=4200Дж/кг°C

L=2.3•10⁶Дж/кг

mв-?

Решение

Q1=Q2

Q1=Cmв(tк-tв)+Lmв

Q2=mд*q*n

Cmв(tк-tв)+Lmв=q*mд*n

mв[с(tк-tв)+L]=q*mд*n

mв=q*mд*n/c(tк-tв)+L

mв=1•10⁷Дж/кг•0.4кг*0.15/4200Дж/кг°С(100°С-5°С)+2.3•10⁶Дж/кг=0.22кг

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимой для нагрева воды:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество теплоты (Дж) m - масса воды (кг) c - удельная теплоемкость воды (Дж/кг·°C) ΔT - изменение температуры (°C)

В данном случае, нам нужно найти массу воды, которую можно вскипятить, затратив 400 г дров. Мы также знаем, что начальная температура воды составляет 5 °C, а КПД кипятильника равен 15%.

Для начала, найдем количество теплоты, которое можно получить от сгорания 400 г дров:

Q_дров = m_дров * Удельная_теплота_сгорания_дров

где: Q_дров - количество теплоты от сгорания дров (Дж) m_дров - масса дров (кг) Удельная_теплота_сгорания_дров - удельная теплота сгорания дров (Дж/кг)

Удельная теплота сгорания дров составляет 1·10^7 Дж/кг, поэтому:

Q_дров = 0.4 кг * 1·10^7 Дж/кг

Теперь, найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды с начальной температурой 5 °C до температуры кипения (100 °C):

Q_нагрев = m_воды * c_воды * ΔT_нагрев

где: Q_нагрев - количество теплоты для нагрева воды (Дж) m_воды - масса воды (кг) c_воды - удельная теплоемкость воды (Дж/кг·°C) ΔT_нагрев - изменение температуры (°C)

Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг·°C, поэтому:

Q_нагрев = m_воды * 4200 Дж/кг·°C * (100 °C - 5 °C)

Теперь, найдем массу воды, используя КПД кипятильника:

Q_дров * КПД = Q_нагрев

0.4 кг * 1·10^7 Дж/кг * 0.15 = m_воды * 4200 Дж/кг·°C * (100 °C - 5 °C)

Теперь, решим это уравнение для m_воды:

m_воды = (0.4 кг * 1·10^7 Дж/кг * 0.15) / (4200 Дж/кг·°C * (100 °C - 5 °C))

Вычислив это выражение, мы найдем массу воды, которую можно вскипятить, затратив 400 г дров при заданных условиях.

Решение:

Используя формулу для расчета массы воды, которую можно вскипятить, получаем:

m_воды = (0.4 кг * 1·10^7 Дж/кг * 0.15) / (4200 Дж/кг·°C * (100 °C - 5 °C))

Вычисляя это выражение, получаем:

m_воды ≈ 0.008 кг

Таким образом, можно вскипятить примерно 8 граммов воды, затратив 400 г дров при заданных условиях.