Определить массу сухих березовых дров, если 30%, выделенной ими энергии, пошла на превращения льда в пар в алюминиевом котелке массой 500г (КПД = 30%). Дано нужно найти при графика☝️ Зарание ты просто бомба
Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон сохранения энергии.
Дано:
- КПД (коэффициент полезного действия) равен 30%, что означает, что только 30% выделенной энергии используется на превращение льда в пар, а остальные 70% теряются в виде тепла.
- Масса алюминиевого котелка равна 500 г.
Пусть масса сухих березовых дров равна Х граммам.
1. Вычисляем энергию, выделенную сухими березовыми дровами:
- Общая энергия, выделенная дровами, равна 100%.
- Так как 30% этой энергии используется на превращение льда в пар, то оставшиеся 70% будут использованы для нагрева алюминиевого котелка.
- То есть, энергия, используемая для превращения льда в пар, составляет 0.3 * 100% = 30% от общей энергии, выделенной дровами.
- Энергия, используемая для нагрева алюминиевого котелка, составляет 0.7 * 100% = 70% от общей энергии, выделенной дровами.
2. Вычисляем энергию, используемую на превращение льда в пар:
- Массу льда можно найти по формуле m = c * m1 * (T2 - T1), где c - удельная теплоемкость льда (2100 Дж/кг*К), m1 - масса льда, T2 - конечная температура пара (100°C), T1 - начальная температура льда (0°C).
- Подставляем значения:
m = 2100 * 0.5 * (100 - 0) = 105000 Дж.
3. Находим общую выделенную энергию дровами:
- Общая выделенная энергия равна сумме энергии, используемой на превращение льда в пар, и энергии, используемой для нагрева алюминиевого котелка.
- Общая выделенная энергия = энергия на превращение льда в пар + энергия для нагрева котелка = 105000 + 70% от общей энергии.
4. Вычисляем общую выделенную энергию:
- Общая выделенная энергия = энергия на превращение льда в пар + энергия для нагрева котелка = 105000 + 0.7 * Х.
5. По условию, КПД равен 30%, что означает, что только 30% выделенной энергии используется на превращение льда в пар.
- То есть, энергия на превращение льда в пар равна 30% от общей выделенной энергии: 0.3 * (105000 + 0.7 * Х).
6. Подставляем найденную энергию на превращение льда в пар и равенство в пункте 1 для вычисления Х:
0.3 * (105000 + 0.7 * Х) = 30% от общей энергии.
7. Решаем уравнение для нахождения Х:
0.3 * (105000 + 0.7 * Х) = 0.3 * 100%.
Раскрываем скобки:
31500 + 0.21 * Х = 0.3 * 100%.
Упрощаем:
0.21 * Х = 0.3 * 100% - 31500.
0.21 * Х = 0.003 * 100%.
Делим обе части на 0.21:
Х = (0.003 * 100%) / 0.21.
8. Вычисляем Х:
Х = (0.003 * 100%) / 0.21 = 0.03 * 100% / 0.21.
Х = 3000% / 21 = 14.29 г.
Ответ: масса сухих березовых дров, необходимых для превращения льда в пар в алюминиевом котелке массой 500 г с КПД 30%, составляет примерно 14.29 г.
Дано:
- КПД (коэффициент полезного действия) равен 30%, что означает, что только 30% выделенной энергии используется на превращение льда в пар, а остальные 70% теряются в виде тепла.
- Масса алюминиевого котелка равна 500 г.
Пусть масса сухих березовых дров равна Х граммам.
1. Вычисляем энергию, выделенную сухими березовыми дровами:
- Общая энергия, выделенная дровами, равна 100%.
- Так как 30% этой энергии используется на превращение льда в пар, то оставшиеся 70% будут использованы для нагрева алюминиевого котелка.
- То есть, энергия, используемая для превращения льда в пар, составляет 0.3 * 100% = 30% от общей энергии, выделенной дровами.
- Энергия, используемая для нагрева алюминиевого котелка, составляет 0.7 * 100% = 70% от общей энергии, выделенной дровами.
2. Вычисляем энергию, используемую на превращение льда в пар:
- Массу льда можно найти по формуле m = c * m1 * (T2 - T1), где c - удельная теплоемкость льда (2100 Дж/кг*К), m1 - масса льда, T2 - конечная температура пара (100°C), T1 - начальная температура льда (0°C).
- Подставляем значения:
m = 2100 * 0.5 * (100 - 0) = 105000 Дж.
3. Находим общую выделенную энергию дровами:
- Общая выделенная энергия равна сумме энергии, используемой на превращение льда в пар, и энергии, используемой для нагрева алюминиевого котелка.
- Общая выделенная энергия = энергия на превращение льда в пар + энергия для нагрева котелка = 105000 + 70% от общей энергии.
4. Вычисляем общую выделенную энергию:
- Общая выделенная энергия = энергия на превращение льда в пар + энергия для нагрева котелка = 105000 + 0.7 * Х.
5. По условию, КПД равен 30%, что означает, что только 30% выделенной энергии используется на превращение льда в пар.
- То есть, энергия на превращение льда в пар равна 30% от общей выделенной энергии: 0.3 * (105000 + 0.7 * Х).
6. Подставляем найденную энергию на превращение льда в пар и равенство в пункте 1 для вычисления Х:
0.3 * (105000 + 0.7 * Х) = 30% от общей энергии.
7. Решаем уравнение для нахождения Х:
0.3 * (105000 + 0.7 * Х) = 0.3 * 100%.
Раскрываем скобки:
31500 + 0.21 * Х = 0.3 * 100%.
Упрощаем:
0.21 * Х = 0.3 * 100% - 31500.
0.21 * Х = 0.003 * 100%.
Делим обе части на 0.21:
Х = (0.003 * 100%) / 0.21.
8. Вычисляем Х:
Х = (0.003 * 100%) / 0.21 = 0.03 * 100% / 0.21.
Х = 3000% / 21 = 14.29 г.
Ответ: масса сухих березовых дров, необходимых для превращения льда в пар в алюминиевом котелке массой 500 г с КПД 30%, составляет примерно 14.29 г.