Сколько дров надо сжечь в печке с КПД 30 %, чтобы получить из 2 кг льда, взятого при температуре 0 градусов, 200 г стоградусного пара

1

Ответы и объяснения

Лучший Ответ!
2013-02-17T16:36:32+04:00

Это Проверенный ответ

×
Проверенные ответы содержат надёжную, заслуживающую доверия информацию, оценённую командой экспертов. На "Знаниях" вы найдёте миллионы ответов, правильность которых подтвердили активные участники сообщества, но Проверенные ответы - это лучшие из лучших.

Запишем формулу коэфициента полезного действия (КПД) е = \frac{Q_{p}}{Q_{z}}*100\ \% где Q(p) - переданное количество теплоты ( (Дж), Q(z) - затраченое количество теплоты (Дж).

Q_z = q*m_d где q - удельная теплота сгорания (Дж/кг), m(д) - неоходимаая масса дров (кг) .   

Q_1 = c_1*m_1(t_2-t_1) - количество теплоты, необходимое для нагрева льда, до температуры плавления.

Q_2 = Y*m_2 - количество теплоты, нобходимое для плавления льда.

Q_3 = c_1*m_2(t_2-t_1) - количество теплоты, необходимое для нагрева полученной из льда воды до точки кипения.

Получаем что: Q_p = Q_1+Q_2+Q_3.

Данные формулы подставляем в формулу КПД.

е =\frac{m_1*c_1(t_2-t_1)+Ym_2+c_3*m_3(t_2-t_1)}{q*m_d} ⇒ отсюда 

m_d = \frac{m_1(c_1(t_2-t_1)+Y+c_3(t_2-t_1)}{q*е}

µ - коэфициент полезного действия = 30 %.

m₁ - масса льда = 2 кг.

t₁ - первоначальная температура = 0 *C.

t₂ - конечная температура = 100 *С.

q - удельная теплоты сгорания дров = 10⁷ Дж/кг.

с₁ - удельная теплоёмкость льда = 2100 Дж/кг·*С

с₃ - удельная теплоёмкость воды = 4200 Дж/кг·*С

Y - удельная теплота плавления льда = 3,3*10⁵ Дж/кг.

Подставляем численные данные и вычисляем ⇒

m_d = \frac{2*(2100*100+3,3*10^5+4200*0,2*100)}{0,3*10^7} \approx 21924(kg).

Ответ: Необходима 21924 кг дров.