Q=Q1+Q2+Q3
Q1 = c₁m(t₁-t₂) (охлаждение воды до температуры кристаллизации)
Q2 = λm (превращение воды в лед)
Q3 = c₂m(t₂-t₃) (охлаждение льда до температуры -5)
Делаем формулу Q=c₁m(t₁-t₂) + λm + c₂m(t₂-t₃)
Выносим m за скобки, получаем: Q=m(c₁(t₁-t₂) + λ + c₂(t₂-t₃)), подставляем данные:
c₁ = 4200 Дж/(кг*°С) (удельная теплоемкость воды)
c₂ = 2100 Дж/(кг*°С) (удельная теплоемкость льда)
λ = 340000 Дж/кг (удельная теплота кристаллизации воды)
Получаем: Q = m(4200*(20-0)+340000+2100*(0-(-5))) = m*434500
В указанной вами задаче не была дана масса воды, поэтому, если вы забыли её дописать, то просто подставьте вместо m и вычислите Q.
Дано:
N=75 кВт.
t=1 час=60 минут=3600 секунд.
n=30%.
m=?
КПД - как известно, отношение полезной работы к затраченной:
A1 - полезная работа.
Выведем ее.
Мы знаем формулу мощности:
Где A - полезная работа (А1).
Теперь запишем преобразованную формулу КПД, и выразим А2:
Посчитаем:
A2=(75*10^3*3600)/0,3=9*10^8 Дж.
Т.к. затраченная работа равна кол-ву теплоты при сгорании топлива, то имеем право записать:
Где q - ищем в таблице (Удельная теплота сгорания для бензина).
q=44*10^6 Дж/кг.
Получаем:
m=(9*10^8)/(44*10^6)=20,45 кг. - столько бензина расходуется за 1 час в двигателе с мощностью 75 кВт (При его КПД 30%).
ответ: m=20,45 кг.