В чугунную кастрюлю массой 2 кг, имеющую температуру 20 С, кладут 1,5 кг снега, взятого при температуре -20 С, и ставят кастрюлю на печь. Сколько сосновых дров необходимо будет израсходовать для того, чтобы вода полностью выкип...

В чугунную кастрюлю массой 2 кг, имеющую температуру 20 С, кладут 1,5 кг снега, взятого при температуре -20 С, и ставят кастрюлю на печь. Сколько сосновых дров необходимо будет израсходовать для того, чтобы вода полностью выкипела из кастрюли? Считать, что на нагрев кастрюли и воды идет 10% энергии, выделяющейся при сгорании дров. С решением пожалуйста.
Гость
Ответ(ы) на вопрос:
Гость
Саначала надо нагреть снег от -20 С до 0 С Q₁=c₁m₁(t - t₁), где Q₁ - количество теплоты, необходимое для нагревания льда от -20 С до плавления, с₁ - удельная теплоемкость льда; m₁ - масса льда; t - температура плавления льда; t₁ - начальная температура льда Потом снег нужно расплавить Q₂=λm₁ где Q₂ - количество теплоты, необходимое для плавления льда; λ - удельная теплота плавления льда. Потом воду , получившуюся изо льда, надо нагреть до температуры кипения Q₃=c₂m₁(t₂ - t) где Q₃ - количество теплоты, необходимое для нагревания воды от температуры плавления до температуры кипения; с₂ - удельная теплоемкость воды; t₂ - температура кипения воды. Потом всю воду надо испарить Q₄=μm₁ где Q₄ - количество теплоты, необходимое для испарения воды; μ - удельная теплота испарения воды. Еще надо нагреть кастрюлю от 20 С до 100 С Q₅=m₂c₂(t₂ - t₃) где Q₅ - количество теплоты, необходимое для нагревания кастрюли; m₂ - масса кастрюли; c₂ - удельная теплоемкость материала кастрюли (чугуна);  t₃ - начальная температура кастрюли Тепло получим от сгорания сосновых дров Q₆=ωm₃ где Q₆ - количество тепла, выделяемое при сгорании дров; ω - удельная теплота сгорания дров; m₃ - масса дров. По условию лишь 10% тепла, полученного от сгорания дров идет на нагревание касрюли и воды, обозначим КПД через η.  Составим уравнение теплового баланса Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅=ηQ₆ или c₁m₁(t - t₁)+λm₁+c₂m₁(t₂ - t)+μm₁+m₂c₂(t₂ - t₃)=ηωm₃ решим это уравнение относительно m₃ m₃=c₁m₁(t - t₁)+λm₁+c₂m₁(t₂ - t)+μm₁+m₂c₂(t₂ - t₃) / ηω По таблицам находим удельные величины и вычисляем. При расчетах взять η=0,1 (что соответствует 10% условия задачи) Надеюсь, с вычислениями нет проблем? Удачи!
Не нашли ответ?
Ответить на вопрос
Похожие вопросы