Question

на примусе с кпд 40 необходимо вскипятить 4 л воды начальная температура которой 20*С, в алюминиевой кастрюле массой 2 кг. Опрелелите расход керосина на нагревание воды и кастрюли

Answer 1

дано:

V1=4л=0,004м3

t1=20'C

t2=100'C

m2=2кг

q=46000000Дж/кг

с1=4200Дж/кгС

с2=920Дж/кгС

m3-?



Q1=c1m1(t2-t1)- нагрев воды, Q2=c2m2(t2-t1)-нагрев кастрюли

Q3=qm3- расход керосина

Aп=Q1+Q2

Аз=qm3

η=40%=0,4, η= Aп/Аз= (Q1+Q2)/qm3, m3= (Q1+Q2) /qη , масса воды m1=Vρ m1=1000*0,004=4кг

Q1=4200*4*(100-20)=1344000Дж

Q2=920*2*(100-20)= 147200Дж

Ап= 1344000Дж+ 147200Дж =1491200Дж

m3= 1491200/0,4*46000000= 0,08кг

 

Answer 2

Для решения данной задачи, нам необходимо определить расход керосина на нагревание 4 литров воды и алюминиевой кастрюли массой 2 кг с начальной температурой 20°C до кипения при использовании примуса с КПД 40%.

Расчет расхода керосина на нагревание воды и кастрюли:

1. Определим количество теплоты, необходимое для нагревания воды и кастрюли до кипения. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m * c * ΔT

где: - Q - количество теплоты (в джоулях), - m - масса вещества (в килограммах), - c - удельная теплоемкость (в джоулях на килограмм на градус Цельсия), - ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

2. Расчет количества теплоты для нагревания воды: - Масса воды: 4 л = 4 кг. - Изменение температуры: ΔT = 100°C (температура кипения) - 20°C = 80°C. - Удельная теплоемкость воды: c = 4,18 Дж/(г°C). - Количество теплоты для нагревания воды: Q_вода = m_вода * c_вода * ΔT_вода.

3. Расчет количества теплоты для нагревания алюминиевой кастрюли: - Масса кастрюли: 2 кг. - Изменение температуры: ΔT = 100°C (температура кипения) - 20°C = 80°C. - Удельная теплоемкость алюминия: c = 0,897 Дж/(г°C). - Количество теплоты для нагревания кастрюли: Q_кастрюля = m_кастрюля * c_кастрюля * ΔT_кастрюля.

4. Общее количество теплоты, необходимое для нагревания воды и кастрюли: - Q_общее = Q_вода + Q_кастрюля.

5. Расчет расхода керосина: - Расход керосина можно определить, зная КПД примуса и энергию, выделяемую при сгорании керосина. - Предположим, что энергия, выделяемая при сгорании 1 г керосина, равна 42 кДж. - КПД примуса: 40%. - Расход керосина: Расход_керосина = Q_общее / (КПД_примуса * энергия_керосина).

Расчет:

1. Расчет количества теплоты для нагревания воды: - Q_вода = 4 кг * 4,18 Дж/(г°C) * 80°C = 1340,8 кДж.

2. Расчет количества теплоты для нагревания алюминиевой кастрюли: - Q_кастрюля = 2 кг * 0,897 Дж/(г°C) * 80°C = 143,52 кДж.

3. Общее количество теплоты, необходимое для нагревания воды и кастрюли: - Q_общее = Q_вода + Q_кастрюля = 1340,8 кДж + 143,52 кДж = 1484,32 кДж.

4. Расчет расхода керосина: - Расход_керосина = 1484,32 кДж / (0,4 * 42 кДж) = 88,82 г.

Таким образом, для нагревания 4 литров воды и алюминиевой кастрюли массой 2 кг с начальной температурой 20°C до кипения при использовании примуса с КПД 40%, необходимо примерно 88,82 г керосина.

Пожалуйста, обратите внимание, что данные расчеты являются приближенными и могут отличаться в зависимости от конкретных условий и параметров применяемого оборудования.