Определите массу горючего с удельной теплотой сгорания 25 МДж/кг, которое надо сжечь, чтобы нагреть воду массой 1 кг от 60 до 100 °С и 10 % воды выпарить. КПД нагревателя равен 50 %; удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг · К); удельная теплота парообразования - 2,32 МДж/кг.
Определите массу горючего с удельной теплотой сгорания 25 МДж/кг, которое надо сжечь, чтобы нагреть воду массой 1 кг от 60 до 100 °С и 10 % воды выпарить. КПД нагревателя равен 50 %; удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг · К); удельная теплота парообразования - 2,32 МДж/кг.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для нагрева воды от 60 до 100 °C нам нужно:
Q = mcΔT,
где Q - тепловая энергия, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Q = 1 кг 4200 Дж/(кг·°C) (100 °C - 60 °C) = 1 кг 4200 Дж/(кг·°C) 40 °C = 168000 Дж.
Теперь для испарения 10 % воды:
Q = m*λ,
где λ - удельная теплота парообразования.
Q = 0.1 кг 2.32 МДж/кг = 0.1 кг 2320 кДж/кг = 232 кДж.
Таким образом, общая тепловая энергия, необходимая для нагрева и испарения воды, составляет 168000 Дж + 232 кДж = 168232 Дж.
Теперь найдем массу горючего:
Qг = КПД * Q,
где Qг - тепловая энергия горючего.
Qг = 0.5 * 168232 Дж = 84116 Дж.
Учитывая удельную теплоту сгорания горючего, имеем:
m = Qг / удельная теплота сгорания,
m = 84116 Дж / 25 МДж/кг = 84116 Дж / 25000 кДж = 3,36464 кг.
Следовательно, для нагрева воды с 60 до 100 °C и испарения 10 % воды нам понадобится сжечь примерно 3,36 кг горючего.