Question

9.22. В нагревателе с КПД 36% необходимо нагреть 12 л воды от 18 до 100 С. Сколько керосина для этого потребуется сжечь? Пожалуйста, с пояснениями. Ответ: 270 г.

Answer 1

Q1=m1*c1*(t2-t1) - нагрев воды
Q2=m2*q - сгорание керосина
Q1=Q2*кпд = Q2*0,36
*****************
m1*c1*(t2-t1) =  m2*q*0,36
m2=m1*c1*(t2-t1) /  (q*0,36)
m1=ro*V1=1000 кг/м3*0,012 м3= 12 кг
m2=m1*c1*(t2-t1) /  (q*0,36)=12*4200*(100-18)/(4,6*10^7*0,36) кг= 0,249565 кг ~ 250 г  

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться формулой:

Q = m * c * ΔT

Где Q - количество теплоты, необходимое для нагрева воды, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева 12 л воды от 18 до 100 градусов Цельсия.

m = 12 кг c = 4.186 Дж/(г*С) (удельная теплоемкость воды) ΔT = 100 - 18 = 82 градуса Цельсия

Q = 12 * 10^3 * 4.186 * 82 = 4105512 Дж

Теперь найдем количество керосина, которое необходимо сжечь для получения этой теплоты. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m * Qн

Где m - масса керосина, Qн - теплота сгорания керосина.

Qн = Q / КПД = 4105512 / 0.36 = 11404111 Дж

Теплота сгорания керосина примерно 43 МДж/кг, поэтому

m = 11404111 / 43 * 10^6 = 0.27 кг

Итак, для нагрева 12 л воды от 18 до 100 градусов Цельсия потребуется сжечь примерно 270 г керосина.