Масса воды: кг.
Начальная температура воды: .
Начальная температура железа: .
Конечная температура: .
Найти нужно массу железа: - ?
1. Теплота, полученная необходимая для нагревания воды от до
, равна теплоте, полученной с остывания железа от
до
. То есть:
.
2. Теплота нагревания воды: , где
Дж/(кг · °С) - удельная теплоёмкость воды.
3. Теплота остывания железа: , где
Дж/(кг · °С) - удельная теплоёмкость железа.
4. Объединяем (1) - (3): .
5. Выразим массу железа из (4): .
(кг).
1
Тн=250С =523 К
Тх=0 С =273 К
Qx =100 кДж = 100000 Дж
кпд через абсолютную температуру КПД = Тн -Тх / Тн = (523-273) / 523= 0.478
кпд через энергию КПД = Qн - Qx / Qн = 1- Qx/ Qн
количество теплоты от нагревателя
Qн = Qx / (1 - КПД) = 100000 / (1-0.478) = 191571 Дж = 191.6 кДж =192 кДж
ответ 191.6 кДж =192 кДж
2
мощность Т= 100 кВт= 100000 Вт
масса топлива m=20 кг
время сгорания t = 1 час =3600 с
удельная теплота сгорания q= 4,2*10^7 Дж/кг
полная энергия от сгорания топлива Q =mq
полезная работа A=Nt
КПД = A/Q *100% =Nt / mq = 100000*3600 / (20*4.2*10^7) *100%= 0.4286*100%=43%
ответ 43%