Question

Сколько древесного угля нужно сжечь, чтобы вскипятить воду в 50 литровом Суксунском самоваре, если начальная температура воды равна 20°С? Удельная теплота сгорания древесного угля 35 МДж/кг?

Answer 1

M = m1CΔT/q = 50*4200*80/35 000 000 = 0.48 кг
m1 = 50 кг воды
С = 4200 Дж на кг на град - удельная теплоёмкость воды
ΔT = 100 - 20 = 80 разница между конечной и начальной температуры воды
q = 35 000 000 дж на кг - теплотворная способность древесного угля

Примечание1 Без учёта потерь, предполагая, что кпд горелки = 100%
Примечание 2 Рассчитанное количество топлива позволит лишь довести воду до точки кипения. "Кипечение" предполагает, что вода, прогревшись до 100 градусов, некоторое время кипит. Для этого требуется количество угля, большее 480 граммов древесного угля. Таким образом, полученное количество топлива следует считать некоей "оценкой снизу".

Answer 2

Для начала переведем литры в м^3. Дальше зная объем воды мы можем найти ее массу m=pV. Дальше нам необходимо найти сколько теплоты понадобиться на нагревание воды до 100 градусов Q=cm(t2-t1) где t2 это 100 градусов, t1 это 20 градусов, m - масса воды и c - удельная теплоемкость воды. Для того чтобы нагреть до такой температуры воду нам нужно Q2 теплоты. Так как мы сжигаем топливо то это количество теплоты равно Q=qm. Отсюда находим m топлива m=Q/Q. Для кипения необходимо продолжительное нагревание тела так что это будет минимальная масса топлива