Дано: m1=1,5 кг; t1=25 гр.С; t2=80 гр.С; КПД=65%=0,65; m2 - ?
Q1=q*m2 - тепло от дров
Q2=Q1*0,65 - тепло, полученное водой
Q3=c*m1*(t2 - t1) - тепло для нагрева воды
Q2=Q3
q*m2*0,65=c*m1*(t2 - t2)
m2=c*m1*(t2 - t1) / (q*0,65)
m2=4200*1,5*(80-25) / (1*10⁷*0,65)=
42*1,5*55*10² / (65*10⁵)=
42*1,5*55 / 65 * 10²⁻⁵=53,3 * 10⁻³кг=53,3 г.
ответ не соответствует правде, т.к. такой КПД только у электрических нагревателей.
У паровоза 4%; у печки для обогрева до 25%, а для нагревания воды в ней на много меньше.
Если ходили в поход, вспомните, сколько сожгли дров, чтобы вскипятить воду))
≈25,4 г
Объяснение:
Решение.
Окончательная температура положительна, значит, весь лед расплавился, и вся получившаяся вода нагрелась.
При этом пар конденсировался и полученная вода остыла. С учетом этого запишем уравнение теплового баланса:
Q_пол = Q_отд равносильно
равносильно m_1\lambda плюс (m_1 плюс m_2)с(t_2 минус t_1)=m_3\tau плюс m_3c(t_3 минус t_2),
и выразим отсюда массу пара:
m_3= дробь, числитель — m_1\lambda плюс (m_1 плюс m_2)с(t_2 минус t_1), знаменатель — \tau плюс c(t_3 минус t_2) .
Здесь Qпол и Qотд — полученная и отданная теплота соответственно, m1, m2, m3 — массы льда, воды, пара соответственно, λ — удельная теплота плавления льда, c — удельная теплоемкость воды, τ — удельная теплота парообразования, t2 — конечная температура, t1 — исходная температура смеси лед-вода, t3 — температура пара.
Переведя граммы в килограммы и подставляя данные задачи и табличные данные, получаем:
m_3= дробь, числитель — 3,3 умножить на 10 в степени 5 умножить на 0,04 плюс 0,64 умножить на 4200 умножить на 20, знаменатель — 2,3 умножить на 10 в степени 6 плюс 4200 умножить на 80 =
=0,0254кг = 25,4 г.