1.
Дано
V1=2л =0.002м3 -вода
p1=1000 кг/м3
c1=4200 Дж/кг*С -по таблице
m2=400г=0.4кг -алюминий
с2=930 Дж/кг*С -по таблице
T1=15 C
T2=75 C
m3=30г=0.030кг -керосин
q=4.6*10^7 Дж/кг -по таблице
КПД - ? примуса
РЕШЕНИЕ
КПД = (Q1+Q2) /Q3
Q1=c1m1(T2-T1)=c1*V1*p1*(T2-T1)=4200*0.002*1000*(75-15)= 504000 Дж
Q2=c2m2(T2-T1)=930*0.4*(75-15)= 22320 Дж
Q3=qm3=4.6*10^7*0.030=1380000 Дж
КПД = (Q1+Q2) /Q3=(504000+22320) / 1380000=0.38 (38%)
ответ КПД =0.38 (38%)
2
Дано
m1=0.1кг -лед
с1=2060 Дж/кг*С -по таблице
q1=335000 Дж/кг -по таблице
m2=5кг -вода
p2=1000 кг/м3
c2=4200 Дж/кг*С -по таблице
Т1=-10 С
T2=80 C
T3= 0 C
T- ? установившаяся температура
РЕШЕНИЕ
Q -тепло для охлаждения ГОРЯЧЕЙ воды от Т2= 80 С до Т3=0 С
Q=c2m2(T3-T2)=4200*5*(0-80)= -1680000 Дж
Q1 -тепло для нагревания льда от Т1= -10 С до Т3=0 С
Q1=c1m1(T3-T1)=2060*0.1*(0-(-10))= 2060 Дж
Q3 - тепло для полного плавления /таяния льда
Q3=q1m1=335000*0.1=33500 Дж
|Q| >|Q1+Q3|
ВЫВОД :
у ГОРЯЧЕЙ воды достаточно тепла , чтобы нагреть лед до Т3=0 С ,затем
полностью его расплавить и нагреть ХОЛОДНУЮ воду от Т3=0 С до Т
ТОГДА
Q2 - тепло для охлаждения ГОРЯЧЕЙ воды от Т2= 80 С до Т
Q2=c2m2(T-T2)=4200*5*(T-80)
Q4 - тепло для нагревания ХОЛОДНОЙ воды от Т3= 0 С до Т
Q4=c2m1(T-T3)=4200*0.1*(T-0)
уравнение теплового баланса
Q1+Q2+Q3+Q4=0
подставим известные значения
2060+4200*5*(T-80)+ 33500+4200*0.1*(T-0)=0
21420*Т -1644440=0
21420*Т =1644440
T=76.77 = 76.8 = 77 C - ответ на выбор
ответ 77 С
Дано: t1=20°C; t2=60°C; tc=38°C; V=80 л; m1 - ? m2 - ?
Тепло, отданное горячей водой = теплу, полученному холодной.
Q1 - Q2=0
Q=c*m*Δt
m1=ρV1=1000 кг/м³ * V1 дм³=1000 кг/м³ * 0,001*V1 м³=V1 кг
1 литр воды=1 дм³; его масса 1 кг.
с*m1*Δt1=c*m2Δt2 разделим на с
m(38 - 20)=(80 - m)(60 - 38)
18m=(80-m)*22
9m=(80-m)*11
9m=880 - 11m
20m=880
m=44 кг - холодная вода.
80 - 44=36 кг - горячая вода. Это ответ.
ИЛИ
с*m1*Δt1 - cm2*Δt2=0
ρ*V1*Δt1 - ρ*V2*Δt2=0
V1*Δt1=V2Δt2
V*(38-20)=(80-V)(60-38)
V=44 литра; т.к. 80 в литрах; m1=44 кг - хол. вода.
36 кг - горячая.
