Задача 1. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания 10 кг воды на 50 °С.
Задача 2. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой
ложки массой 50 г от 20 до 80 °С.
Задача 3. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении масла, объем которой
20 л, если температура изменилась от 60 до 20 °С?
Задача 4. Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом котелке массой
200 г нагреть 2 л воды от 20 °С до кипения?
Aп = 4,6*10^7 Дж
m = 5 кг
Найти:
n - ?
Решение:
Раз нас просят найти КПД, то давай сразу пойдем "в лоб" задачи. Напишем формулу, по которой он рассчитывается:
n = Aп / Аз, где Аз - затраченная работа.
Вроде бы, все просто, да? Нужно только понимать, что означает "работа полезная" и "работа затраченная".
Зачем нужна полезная работа? Очевидно, для совершения какого-то действия, которое нам нужно, полезно. В нашем случае, она уже дана. Допустим, она пойдет на придание движения двигателю.
А затраченная? Это то, что необходимо сделать для того, чтобы полезная работа вообще была, так? Так. В конкретно нашем случае - что это?
Сжигание бензина в двигателе. Именно за счет него будет совершаться полезная работа (движение моторчика в двигателе, например).
Количество теплоты (или работы), которое выделится при сгорании бензина, считается по формуле: Q = m q, где q - это удельная теплота сгорания бензина и она равна q = 44*10^6 кг/Дж
В итоге имеем: n = Ап / Aз = Aп / m q
n = 4,6*10^7 / 5 * 44*10^6 = 0, 209 = 20,9 %