1. Найти массу торфа, который необходимо сжечь, чтобы вскипятить 6 кг воды при температуре 25 °C в чугунной кастрюле массой 1,5 кг. Потерями тепла пренебречь. 2. То же самое, но учесть потери тепла на нагрев окружающей среды (КПД костра принять равным 5% ДЕЛАТЬ ТОЛЬКО ПОД НОМЕРОМ ДВА СО ВСЕМИ РАСЧЕТАМИ ФОРМУЛАМИ ДАНО И ТД
Для расчета массы торфа, необходимого для вскипячивания 6 кг воды при температуре 25 °C в чугунной кастрюле массой 1,5 кг с учетом потерь тепла на нагрев окружающей среды (КПД костра принимается равным 5%), мы можем воспользоваться следующими формулами:
Расчет тепловой энергии, необходимой для вскипячивания воды: Q = mcΔT, где Q - тепловая энергия, Дж m - масса воды, кг c - удельная теплоемкость воды, Дж/кг°C ΔT - изменение температуры, °C
Удельная теплоемкость воды c = 4186 Дж/кг°C. ΔT = (100 - 25) = 75 °C.
Q = 6 4186 75 = 1883700 Дж.
Расчет массы торфа, необходимого для сжигания (условно энергия сгорания торфа составляет 15000 Дж/г): m_torf = Q / (Эсг * КПД), где m_torf - масса торфа, г Эсг - энергия сгорания торфа, Дж/г КПД - коэффициент полезного действия (КПД костра), доли.
Эсг = 15000 Дж/г. КПД = 0,05.
m_torf = 1883700 / (15000 * 0.05) = 2512 г = 2,512 кг.
Итак, для того чтобы вскипятить 6 кг воды при температуре 25 °C в чугунной кастрюле массой 1,5 кг с учетом потерь тепла на нагрев окружающей среды (КПД костра 5%), необходимо сжечь примерно 2,512 кг торфа.
Для расчета массы торфа, необходимого для вскипячивания 6 кг воды при температуре 25 °C в чугунной кастрюле массой 1,5 кг с учетом потерь тепла на нагрев окружающей среды (КПД костра принимается равным 5%), мы можем воспользоваться следующими формулами:
Расчет тепловой энергии, необходимой для вскипячивания воды:
Q = mcΔT,
где
Q - тепловая энергия, Дж
m - масса воды, кг
c - удельная теплоемкость воды, Дж/кг°C
ΔT - изменение температуры, °C
Удельная теплоемкость воды c = 4186 Дж/кг°C.
ΔT = (100 - 25) = 75 °C.
Q = 6 4186 75 = 1883700 Дж.
Расчет массы торфа, необходимого для сжигания (условно энергия сгорания торфа составляет 15000 Дж/г):m_torf = Q / (Эсг * КПД),
где
m_torf - масса торфа, г
Эсг - энергия сгорания торфа, Дж/г
КПД - коэффициент полезного действия (КПД костра), доли.
Эсг = 15000 Дж/г.
КПД = 0,05.
m_torf = 1883700 / (15000 * 0.05) = 2512 г = 2,512 кг.
Итак, для того чтобы вскипятить 6 кг воды при температуре 25 °C в чугунной кастрюле массой 1,5 кг с учетом потерь тепла на нагрев окружающей среды (КПД костра 5%), необходимо сжечь примерно 2,512 кг торфа.