4. При згорянні 3 кг якогось виду палива виділилося 90 000 кДж енергії. Яке паливо згоріло?
5. Яку кількість теплоти необхідно затратити щоб нагріти 50 л води, взятої за температури 0 °С до температури 100 °С ?
6.На спиртівці нагріли 300 г води від 15 °С до 75 °С. Визначите ККД нагрівника, якщо на нагрівання води витрачено 8г спитру.


треба повний розв'язок всіх задач, даю 25 балів ​

4) щоб визначити, яке паливо згоріло, використовуємо величину теплоти згоряння (Q) і масу палива (m):

Q = mc

де:

Q - теплота (у джоулях)

m - маса (у кількості палива, кг)

c - теплоємність палива (у джоулях на кількість маси палива)

у нас задано Q = 90,000кДж і m = 3кг

теплоємність палива c ми не знаємо. Однак, можемо використовувати дані, що для різних видів палива теплоємність визначається по-різному. Для прикладу, для деревини часто використовують значення c = 16-20МДж/кг

c = 90,000кДж = 3кг × c

c = 90,000кДЖ/3кг

c ≈ 30,000Дж/кг

таким чином, припускаючи, що це деревина, можемо використовувати це значення теплоємності

5) теплота (Q), яку потрібно затратити для нагрівання води, обчислюється за формулою:

Q = mcΔT

де:

Q - теплота (у джоулях)

m - маса води (у кг)

c - теплоємність води (приблизно 4,186Дж/г⋅°C)

ΔT - зміна температури

У нас задано m = 50л води. 1 л води важить приблизно 1 кг. Отже,

m = 50 кг. також, ΔT = 100°С-0°С = 100°С

Q = 50кг × 4,186Дж/г⋅°C × 100°C

Q = 209,300кДж

отже, необхідно затратити 209,300 кДж теплоти для нагрівання 50 л води від 0 °C до 100 °C

6) коефіцієнт корисної дії (ККД) нагрівача можна знайти за формулою:

ККД = корисна енергія виведена на роботу/загальна енергія витрачена

у цьому випадку корисною енергією є теплота, яку вода отримала, і її можна обчислити за формулою:

Q = mcΔT

нам дано, що витрачено 8 г спирту. Маса води m = 300г. ΔT = 75°С-15°С = 60°С.

Qкорисна = 300г × 4,186Дж/г⋅°C×60°C

Qкорисна = 75,516 Дж

тепер можна використовувати формулу для ККД:

ККД = Qкорисна/Qзагальна

де Qзагальна - загальна енергія витрачена, яку можна визначити з теплоти згоряння спирту. Теплота згоряння спирту приблизно дорівнює 29 МДж/кг.

Qзагальна = 8г × 29МДж/кг

Qзагальна = 0,232МДж

ККД = 75,516Дж/0,232МДж

ККД ≈ 0,325

отже, ККД нагрівача приблизно 0,325 або 32,5%