Объяснение:
Договоримся, что воду мы нагреваем от комнатной температуры (t₁=20°C) до температуры кипения (t₂=100°C).
Дано:
t₁ = 20°C
t₂ = 100°C
с = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды
m₂ = 15 кг
q = 1,0·10⁷ Дж/кг - удельная теплота сгорания сухих дров
КПД = 35% или КПД = 0,35
m₁ - ?
1)
Сжигаем сухие дрова. Выделится:
Q₂ = q·m₂ = 1,0·10⁷·15 = 150·10⁶ Дж
2)
На нагревание воды потребуется:
Q₁ = c·m₁·(t₂ - t₁) = 4200·(100-20)·m₁ ≈ 0,34·10⁶·m₁ Дж
3)
КПД = Q₁·/Q₂
0,35 = 0,34·10⁶·m₁ / (150·10⁶)
0,35 ≈ 0,0023·m₁
m₁ = 0,35 / 0,0023 ≈ 150 кг или V₁ = 150 литров воды
Объяснение:
Договоримся, что воду мы нагреваем от комнатной температуры (t₁=20°C) до температуры кипения (t₂=100°C).
Дано:
t₁ = 20°C
t₂ = 100°C
с = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды
m₂ = 15 кг
q = 1,0·10⁷ Дж/кг - удельная теплота сгорания сухих дров
КПД = 35% или КПД = 0,35
m₁ - ?
1)
Сжигаем сухие дрова. Выделится:
Q₂ = q·m₂ = 1,0·10⁷·15 = 150·10⁶ Дж
2)
На нагревание воды потребуется:
Q₁ = c·m₁·(t₂ - t₁) = 4200·(100-20)·m₁ ≈ 0,34·10⁶·m₁ Дж
3)
КПД = Q₁·/Q₂
0,35 = 0,34·10⁶·m₁ / (150·10⁶)
0,35 = 0,34·10⁶·m₁ / (150·10⁶)
0,35 ≈ 0,0023·m₁
m₁ = 0,35 / 0,0023 ≈ 150 кг или V₁ = 150 литров воды
Q1+Q2=0. (Q1 - количество теплоты, полученное холодной водой, Q2 -количество теплоты, отданное горячей водой) .
Q1=c*m1*(t - t1), (c -удельная теплоемкость, m1 - масса холодной воды=6кг, t -температура смеси, t1-начальная температура холодной воды=42град)
Q2=c*m2*(t - t2) , (m2 -масса горячей воды=4кг, t2-температура горячей воды=72 град. )
Подставим:
с*m1*(t - t1 )+c*m2*(t - t2)=0 сократим на с и раскроем скобки.
m1*t - m1*t1 +m2*t - m2*t2=0
m1*t +m2*t = m1*t1 +m2*t2.
t*(m1+m2)=m1*t1 +m2*t2.
t = (m1*t1 +m2*t2) / (m1+m2), подставим:
t =(6*42 +4*72) / (6+4)=54град.