Сколько необходимо сжечь спирта чтобы 2 кг льда взятого при-5 С, расплавить и 1кг полученной воды превратить в пар? КПД спиртовки 40% Ответ должно быть0,36 кг
Для решения этой задачи нужно определить количество тепла, необходимое для плавления льда и превращения полученной воды в пар, а затем найти количество спирта, которое необходимо сжечь для этого.
Для плавления 2 кг льда при температуре -5°C нужно: Q1 = m * Lf, где m - масса льда в кг, Lf - удельная теплота плавления льда 334Дж/г334 Дж/г334Дж/г.
Q1 = 2 * 334000 = 668000 Дж.
Для превращения 1 кг воды в пар нужно: Q2 = m * Lv, где m - масса воды в кг, Lv - удельная теплота испарения воды 2260Дж/г2260 Дж/г2260Дж/г.
Q2 = 1 * 2260000 = 2260000 Дж.
Общее количество тепла Q: Q = Q1 + Q2 = 668000 + 2260000 = 2926000 Дж.
Необходимая мощность Qспирта, которое нужно сжечь для получения данного количества тепла: Qспирта = Q / η, где η - КПД спиртовки 4040% или 0,440.
Qспирта = 2926000 / 0,4 = 7315000 Дж.
Для определения массы спирта us сжечь нужно, используем теплоту сгорания спирта Qспирта: Qспирта = mспирта Qгорения, где Qгорения - теплота сгорания спирта 29.7МДж/кгили29,7</em>106Дж/кг29.7 МДж/кг или 29,7</em>10^6 Дж/кг29.7МДж/кгили29,7</em>106Дж/кг.
Для решения этой задачи нужно определить количество тепла, необходимое для плавления льда и превращения полученной воды в пар, а затем найти количество спирта, которое необходимо сжечь для этого.
Для плавления 2 кг льда при температуре -5°C нужно:Q1 = m * Lf,
где m - масса льда в кг, Lf - удельная теплота плавления льда 334Дж/г334 Дж/г334Дж/г.
Q1 = 2 * 334000 = 668000 Дж.
Для превращения 1 кг воды в пар нужно:Q2 = m * Lv,
где m - масса воды в кг, Lv - удельная теплота испарения воды 2260Дж/г2260 Дж/г2260Дж/г.
Q2 = 1 * 2260000 = 2260000 Дж.
Общее количество тепла Q:
Q = Q1 + Q2 = 668000 + 2260000 = 2926000 Дж.
Необходимая мощность Qспирта, которое нужно сжечь для получения данного количества тепла:
Qспирта = Q / η,
где η - КПД спиртовки 4040% или 0,440.
Qспирта = 2926000 / 0,4 = 7315000 Дж.
Для определения массы спирта us сжечь нужно, используем теплоту сгорания спирта Qспирта:Qспирта = mспирта Qгорения,
где Qгорения - теплота сгорания спирта 29.7МДж/кгили29,7</em>106Дж/кг29.7 МДж/кг или 29,7</em>10^6 Дж/кг29.7МДж/кгили29,7</em>106Дж/кг.
7315000 = mспирта 29.710^6,
mспирта = 7315000 / 29.7∗10629.7*10^629.7∗106 ≈ 0,246 кг.
Итак, чтобы расплавить 2 кг льда и превратить полученную воду в пар, необходимо сжечь около 0,246 кг спирта.