Question

сколько надо сжечь каменного угля чтобы получить 15 кг водяного пара при 1000с из воды взятой при 10 с если кпд нагревателя 20%

Answer 1

Q=mq значит m=Q/q m=81 000 000 Дж/27 000 000Дж/кг=3 кг

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу теплового баланса.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды от 10°C до 100°C. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m*c*ΔT

где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры

m = 15 кг (масса водяного пара) c = 4.18 кДж/(кг*°C) (удельная теплоемкость воды) ΔT = 100°C - 10°C = 90°C

Q = 15*4.18*90 = 5658 кДж

Теперь найдем количество теплоты, необходимое для испарения воды. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m*λ

где λ - удельная теплота испарения воды

m = 15 кг (масса водяного пара) λ = 2260 кДж/кг

Q = 15*2260 = 33900 кДж

Теперь найдем общее количество теплоты, которое необходимо для получения 15 кг водяного пара:

Q_total = Q_nagrev + Q_ispar

Q_total = 5658 + 33900 = 39558 кДж

Теперь учтем КПД нагревателя (η = 20% = 0.2):

Q_ugol = Q_total / η = 39558 / 0.2 = 197790 кДж

Теперь найдем количество каменного угля, которое необходимо сжечь, чтобы получить это количество теплоты:

1 кг угля содержит около 30 МДж теплоты сгорания, поэтому:

m_ugol = Q_ugol / 30 = 197790 / 30 = 6593 кг

Таким образом, чтобы получить 15 кг водяного пара при 100°C из воды, взятой при 10°C, необходимо сжечь примерно 6593 кг каменного угля при КПД нагревателя 20%.