1) В воду 40 литров при 0 градусов Цельсия (плотность 0,998 г/см3) долили 60 литров воды температурой 100 градусов Цельсия (плотность 0,958 г/см3). Определите конечную температуру системы в Кельвинах. Удельная теплоёмкость воды c=4200Дж/кг*к 2) Сколько теплоты понадобится чтобы нагреть чугунные батареи массой 500 кг в которых 200 кг воды с 12 градусов Цельсия до 60 градусов Цельсия?
3) Определите количество теплоты, которое необходимо для нагревания алюминиевой ложки от 20 до 70 градусов Цельсия.
Теплообмен часть 2
1) В железно е ведро массой 1 кг и температурой 20 градусов Цельсия налили 8 литров воды температурой 5 градусов Цельсия и 2 литра воды температурой 100 градусов Цельсия. Определите конечную температуру системы. с(Fe) = 460Дж/кгк
2) Сколько газа понадобится для нагревания 200 литров воды от 10 градусов Цельсия до 44 градусов Цельсия в железной бочке массой 30 кг, если КПД нагревателя составляет 80%. с(Fe) = 460Дж/кгк
1 такт - впрыск.
Камера сгорания расширяется, впускной клапан открыт, камера сгорания наполняется топливной смесью.
2 такт - сжатие.
Впускной клапан закрыт, поршень движется вверх, объем камеры уменьшается, происходит сжатие
3 такт - рабочий
В начале такта происходит воспламенение топливной смеси. Смесь сгорает и насильно расширяет камеру сгорания, толкая поршень.
4 такт - выпуск
Поршень опять идет вверх, выпускной клапан открыт, камера сгорания очищается от продуктов горения.
– масса сосуда
– начальная температура
– температура нагретого анилина
– конечная температура
Пишем уравнение теплового баланса
(I) ;
где:
– поглощённое тепло холодного анилина (Aniline Freeze)
– поглощённое тепло холодного сосуда (Латунь)
– отдданное тепло горячего анилина (Aniline Hot)
(II) ;
(III) ;
(IV) ;
Теперь подставляем (II), (III) и (IV) в (I) и получаем:
;
Отсюда:
;
;
;
Массовая дробь равна ;
Температурная дробь равна 10.
Итого, тёплоёмкость латуни умножается на 5 и получается 1900 – для анилина.
***** ЗАДАЧА [2] ПРО ГОРЕЛКУ *****
Дж/кгС – теплоёмкость воды
Дж/кгС – теплоёмкость меди
МДж/кг – теплота сгоряния спирта
– масса сосуда
– масса воды
– масса спирта
– начальная температура
– КПД
– искомая конечная температура
Уравнение тёплового баланса:
(I) (если вода не закипит, иначе ответ: 100 грудусов), где:
– теплота, выделяемая сжигаемым спиртом
– теплота на нагрев меди
– теплота на нагрев воды
Перепишем (I) через формулы тепловых явлений сгорания и нагревания:
(I*) ;
;
отсюда: ;
В итоге:
;
Остались только арифметические расчёты, которые показывают, что температура ниже 100 грудусов. ответ можете расчитать сами. Он близок к 100, но отличается от 100.