При нагревании воды массой 535 г от 36°С до 87°С сожгли 6,5 г мазута. Определи КПД (коэффициент полезного действия) использованной нагревательной установки. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°С), удельная теплота сгорания мазута — 40 МДж/кг. (ответ округли до десятых).
Шаг 1. Запиши формулу для нахождения КПД (коэффициента полезного действия) нагревательной установки (через полезное количество теплоты, которое ушло на нагревание воды, и количество теплоты, выделившееся в результате полного сгорания мазута, и затраченное на работу нагревательной установки):
η=
пол
затр⋅
%.
Шаг 2. Полезное количество теплоты, затраченное на нагревание воды, можно определить по формуле:
Qпол=Qнагр=с⋅
в⋅(
кон−
нач),
где
с=
Дж/(кг·°С) — удельная теплоёмкость воды;
в =
г =
кг — масса воды;
нач =
°С — начальная температура воды;
кон =
°С — конечная температура воды.
Шаг 3. Выполни подстановку значений переменных в формулу, записанную в шаге 2:
Qпол=Qнагр=
⋅
⋅(
−
);
и выполни соответствующий расчёт:
Qпол=Qнагр=
Дж.
Шаг 4. Затраченное количество теплоты, выделившееся в результате полного сгорания мазута, можно определить по формуле:
Qзатр=Qгор=
⋅
т,
где
=
МДж/кг =
Дж/кг — удельная теплота сгорания мазута;
т =
г =
кг — масса мазута.
Шаг 5. Выполни подстановку значений переменных в формулу, записанную в шаге 4:
Qзатр=Qгор=
⋅
;
и выполни соответствующий расчёт:
Qзатр=Qгор=
Дж.
Шаг 6. Выполни подстановку значений полезного количества теплоты и затраченного количества теплоты, полученных в шаге 3 и шаге 5, в формулу КПД, записанную в шаге 1:
η=
⋅
%;
и выполни соответствующий расчёт с точностью до десятых:
η=
%.
