Мощность равна энергии, которая необходима, чтобы поднять требуемую массу воды на высоту башни за секунду. Значит сначала надо узнать, сколько воды в секунду требуется жителям. На каждого человека в сутки нужно 10 л воды. Так как плотность воды равна 1кг/л, то будем считать сразу массу, а не объём. Значит в секунду жителю нужно 10/86400 кг воды. (86400 это секунд в сутках 60*60*24=86400). В итоге всем жителям в каждую секунду требуется воды 20000*10/86400 кг=2,32 кг (округлённо). Чтобы поднять эту массу на высоту 50 м необходима энергия E=mgh; E=2.32*10*50=1160 Дж. Так как такая энергия нужна каждую секунду, то по сути такой мощности и должен быть насос P=1160 Вт.
Энергия которая выделится при полном сгорании 3 дм³ = 0,003 м³ будет:
удельная теплота сгорания керосина 46·10⁶ Дж/кг: плотность керосина 800 кг/м³;
Q=qcdot m=qcdot rhocdot V=46cdot 10^6cdot 800cdot 0,003=1104cdot 10^5 Дж
Если всё тепло при сгорании идёт на нагревании воды тогда:
Q_1=Q_2 \ ccdot mcdot зt=qcdot m
Откуда величина на которую нагреется вода:
зt= frac{qcdot m_2}{ccdot m_1}= frac{qcdot m_2}{ccdot rho_1cdot V_1}
удельная теплота сгорания сухих дров 1·10⁷ Дж/кг; удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг·°С; плотность воды 1000 кг/м³
Вычислим:
зt= frac{10^7cdot 2,1}{4200cdot 1000cdot 0,13}=38,46 кC
Объяснение: