Сколько времени потребуется, чтобы нагреть 1,55л воды от 293 до 373к, если горелка потребляет 0.3 кг спирта в час, а её КПД 24%
Сколько времени потребуется, чтобы нагреть 1,55л воды от 293 до 373к, если горелка потребляет 0.3 кг спирта в час, а её КПД 24%
Ответ(ы) на вопрос:
[latex]t=\frac{c*\rho*V*(T_{2}-T_{1})*100\%}{\eta*m*q}[/latex] t - время (искомая величина) (ответ в часах) c - удельная теплоемкость воды (Дж/(кг·К) ρ - плотность воды (кг/м³) V - объём воды (м³) η - КПД (%) m - масса спирта (кг) q - удельная теплота сгорания спирта (Дж/кг) T₁ - начальная температура воды (К) T₂ - конечная температура воды (К) t=0,25 часа
Формула КПД:
[latex]n= \frac{A_{1}}{A_{2}} \cdot 100\% = \frac{c \cdot p \cdot V \cdot (t_{2}-t_{1})}{q \cdot m_{1} \cdot t} \cdot 100\%[/latex]
n = 24%
Полезная работа:
[latex]A_{1}=Q=c \cdot m \cdot (t_{2}-t_{1})=c \cdot p \cdot V \cdot (t_{2}-t_{1})[/latex]
c = 4183 Дж / (кг * К) - удельная теплоёмкость воды
[latex]m = p \cdot V[/latex] - масса воды
p = 1000 кг / куб. м - плотность воды
V = 1,55 л = 1,55 куб. дм = 0,00155 куб м - обьём воды
[latex]t_{2}[/latex]=373 К - конечна температура
[latex]t_{1}[/latex]=293 К - начальная тепература
Совершённая работа:
[latex]A_{2}=Q=q \cdot m=q \cdot m_{1} \cdot t[/latex]
[latex]q = 2,7 \cdot 10^{7}[/latex]Дж/кг - удельная теплота сгорания спирта
[latex]m=m_{1} \cdot t[/latex] - масса спирта
[latex]m_{1}[/latex]= 0,3 кг / ч - скорость потребления спирта
Выражаем то, что надо найти:
[latex]t = \frac{c \cdot p \cdot V \cdot (t_{2}-t_{1})}{q \cdot m_{1} \cdot n} \cdot 100\%[/latex]
Вычисления:
[latex]t = \frac{4183 \cdot 1000 \cdot 0,00155 \cdot (373-293)}{2,7 \cdot 10^{7} \cdot 0,3 \cdot 24\%} \cdot 100\% \approx 0,267[/latex] (часа)
Ответ: 0,267 ч = 16 минут = 960 с
Не нашли ответ?
Похожие вопросы