Question

На примусе нагрели 4 кг воды взятой при температуре 20 градусов до кипения при этом испарилось 50г воды кпд примуса 25%.Найти объём сгоревшего керосина

Answer 1

Греем воду на примусе:
Q1=c*m1*(t2-t1) = 4200*4*(100-20)≈1,34*10⁶ Дж
Испаряем воду:
Q2=L*m2=22,6*10⁵*0,050=1,13*10⁵ Дж≈0,113*10⁶ Дж

Всего необходимо теплоты:
Q=Q1+Q2=(1,34+0,113)*10⁶ Дж≈1,45*10⁶ Дж

Но поскольку КПД примуса 25%, то тепла при сгорании керосина должно быть в 4 раза больше:
Q3=4*1,45*10⁶ Дж=5,8*10⁶ Дж
При сгорании керосина выделяется тепло
Q3=mq = m*46,2*10⁶ Дж
Необходимо керосина сжечь:
m=5,8/46,2 = 0,13 кг (степени сократили!)
Или
130/0,8 ≈160 см³ керосина или 0,16 литра

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать закон сохранения энергии. По этому закону, количество теплоты, выделившееся при сгорании керосина, должно быть равно количеству теплоты, необходимому для нагрева воды и испарения части ее массы.

Дано:

- Масса воды: 4 кг - Начальная температура воды: 20 градусов - Количество испарившейся воды: 50 г - КПД примуса: 25%

Решение:

1. Найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды до кипения. Для этого воспользуемся формулой:

Q1 = m * c * ΔT

где: - Q1 - количество теплоты - m - масса воды - c - удельная теплоемкость воды - ΔT - изменение температуры

Удельная теплоемкость воды примерно равна 4.18 Дж/(г * °C). Также, учтем, что температура воды изменяется от 20 градусов до 100 градусов (кипение).

Q1 = 4 кг * 4.18 Дж/(г * °C) * (100 °C - 20 °C)

2. Найдем количество теплоты, необходимое для испарения части массы воды. Для этого воспользуемся формулой:

Q2 = m * L

где: - Q2 - количество теплоты - m - масса испарившейся воды - L - удельная теплота испарения воды

Удельная теплота испарения воды примерно равна 2260 кДж/кг.

Q2 = 50 г * 2260 кДж/кг

3. Найдем общее количество теплоты, необходимое для нагрева воды и испарения части ее массы:

Q = Q1 + Q2

4. Найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании керосина. Для этого воспользуемся формулой:

Q_керосин = Q / КПД

где: - Q_керосин - количество теплоты, выделившееся при сгорании керосина - КПД - коэффициент полезного действия примуса (в данном случае 25%)

5. Найдем массу сгоревшего керосина. Для этого воспользуемся формулой:

m_керосин = Q_керосин / Q_теплота_сгорания

где: - m_керосин - масса сгоревшего керосина - Q_теплота_сгорания - удельная теплота сгорания керосина

Удельная теплота сгорания керосина примерно равна 43 МДж/кг.

m_керосин = Q_керосин / 43 МДж/кг

Результаты:

-