Question

Сколько граммов древесного угля надо сжечь в самоваре, емкость которого 5 л, чтобы нагреть в нем воду от20 до 100 градусов? Учесть ,что только 25% выделяемой энергиирасходуется на нагревание

Answer 1

КПД= Qполезная
QЗатраченная =cmt
qm

Answer 2

При расчете количества древесного угля, необходимого для нагревания воды в самоваре, учтем следующие факты: - Объем самовара составляет 5 литров. - Температура воды должна быть нагрета с 20 до 100 градусов. - Только 25% выделяемой энергии используется для нагревания воды.

Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу для расчета количества тепла, необходимого для нагревания воды:

Q = m * c * ΔT

Где: - Q - количество тепла, необходимое для нагревания воды (в джоулях) - m - масса воды (в граммах) - c - удельная теплоемкость воды (в джоулях на грамм на градус Цельсия) - ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия)

Для начала, нам нужно вычислить массу воды, используя ее объем и плотность. Плотность воды приблизительно равна 1 г/мл.

m = V * ρ

Где: - m - масса воды (в граммах) - V - объем воды (в миллилитрах) - ρ - плотность воды (в граммах на миллилитр)

Подставим известные значения:

m = 5000 г * 1 г/мл = 5000 г

Теперь, нам нужно вычислить количество тепла, необходимое для нагревания воды с 20 до 100 градусов. Для этого, мы используем удельную теплоемкость воды, которая приблизительно равна 4.18 Дж/градус Цельсия.

Q = m * c * ΔT

Q = 5000 г * 4.18 Дж/градус Цельсия * (100 - 20) градусов = 1672000 Дж

Теперь, учитывая, что только 25% выделяемой энергии используется для нагревания воды, мы можем вычислить общее количество выделяемой энергии:

Total Energy = Q / 0.25

Total Energy = 1672000 Дж / 0.25 = 6688000 Дж

Теперь, чтобы определить количество граммов древесного угля, необходимого для выделения такого количества энергии, мы должны знать удельную теплоту сгорания древесного угля. Удельная теплота сгорания древесного угля может варьироваться, но для расчетов мы можем использовать приблизительное значение 30 МДж/кг.

Energy per gram of charcoal = 30 МДж/кг = 30000 Дж/г

Mass of charcoal = Total Energy / Energy per gram of charcoal

Mass of charcoal = 6688000 Дж / 30000 Дж/г = 222.93 г

Таким образом, чтобы нагреть воду в самоваре объемом 5 литров с 20 до 100 градусов, при условии, что только 25% выделяемой энергии используется для нагревания, необходимо сжечь примерно 222.93 грамма древесного угля.

Источники: [[1]]