Question

какое количество дров потребуется чтобы вскипятить 50 кг воды,имеющей температуру 10 гр цельсия, если КПД кипятильника 25 %??Удельная терлоёмкость 4200дж(кг*к) удельная теплота сгорания дров 10 Мдж,кг

Answer 1

n=Q1*100%/Q2

n=cm(t2-t1)*100%/Lm

25%=4200*50*90*100%/10000000m

250000000m=1890000000

m=7,56кг

Ответ: 7,56кг

Answer 2

Для расчета количества дров, необходимых для вскипячивания воды, мы можем использовать следующие формулы:

1. Количество теплоты, необходимое для нагревания воды до точки кипения: Q1 = m * c * ΔT где Q1 - количество теплоты (Дж), m - масса воды (кг), c - удельная теплоемкость воды (Дж/кг*К), ΔT - изменение температуры (К).

2. Количество теплоты, необходимое для испарения воды: Q2 = m * L где Q2 - количество теплоты (Дж), L - удельная теплота испарения воды (Дж/кг).

3. Общее количество теплоты, необходимое для вскипячивания воды: Q_total = Q1 + Q2

4. Количество теплоты, получаемое от сгорания дров: Q_wood = m_wood * H где Q_wood - количество теплоты (Дж), m_wood - масса дров (кг), H - удельная теплота сгорания дров (Дж/кг).

5. КПД кипятильника: η = Q_total / Q_wood

Известно, что КПД кипятильника равен 0.25, удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг*К), удельная теплота сгорания дров равна 10 МДж/кг.

Масса воды (m) = 50 кг Изменение температуры (ΔT) = 100 градусов Цельсия (потому что вода должна вскипятить до 100 градусов Цельсия) Удельная теплоемкость воды (c) = 4200 Дж/(кг*К) Удельная теплота испарения воды (L) = 2 260 000 Дж/кг (это значение для воды при нормальном атмосферном давлении) Удельная теплота сгорания дров (H) = 10 МДж/кг = 10 000 000 Дж/кг

1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды до точки кипения: Q1 = m * c * ΔT = 50 кг * 4200 Дж/(кг*К) * 100 К = 21 000 000 Дж

2. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для испарения воды: Q2 = m * L = 50 кг * 2 260 000 Дж/кг = 113 000 000 Дж

3. Рассчитаем общее количество теплоты, необходимое для вскипячивания воды: Q_total = Q1 + Q2 = 21 000 000 Дж + 113 000 000 Дж = 134 000 000 Дж

4. Рассчитаем количество теплоты, получаемое от сгорания дров: Q_wood = m_wood * H = m_wood * 10 000 000 Дж/кг

5. Рассчитаем КПД кипятильника: η = Q_total / Q_wood = 0.25

Теперь мы можем решить уравнение для нахождения массы дров (m_wood):

0.25 = 134 000 000 Дж / (m_wood * 10 000 000 Дж/кг)

m_wood = 134 000 000 Дж / (0.25 * 10 000 000 Дж/кг) = 5.36 кг

Таким образом, для вскипячивания 50 кг воды с температурой 10 градусов Цельсия при КПД кипятильника 25%, потребуется примерно 5.36 кг дров.