а) Сколько теплоты требуется передать воде, чтобы нагреть ее до точки кипения, если используется 1000 литров воды, взятых при 20 °C, и нагреватель имеет КПД 40 %?
б) Сколько теплоты требуется передать воде при точке кипения, чтобы превратить всю эту воду в пар, если используется 1000 литров воды и нагреватель имеет КПД 40 %?
в) Сколько теплоты требуется передать воде при исходной температуре, чтобы превратить всю ее в пар при 100 °C, если используется 1000 литров воды и нагреватель имеет КПД 40 %?
г) Сколько теплоты должно выделиться при сжигании топлива, чтобы 40% этой теплоты было достаточно для превращения всей воды в пар? Используется 1000 литров воды и нагреватель с КПД 40%.
б) Сколько теплоты требуется передать воде при точке кипения, чтобы превратить всю эту воду в пар, если используется 1000 литров воды и нагреватель имеет КПД 40 %?
в) Сколько теплоты требуется передать воде при исходной температуре, чтобы превратить всю ее в пар при 100 °C, если используется 1000 литров воды и нагреватель имеет КПД 40 %?
г) Сколько теплоты должно выделиться при сжигании топлива, чтобы 40% этой теплоты было достаточно для превращения всей воды в пар? Используется 1000 литров воды и нагреватель с КПД 40%.
Золотой_Рай_4528
Давайте решим каждую задачу по порядку:
а) Для решения этой задачи мы будем использовать формулу для вычисления количества теплоты, необходимой для нагрева вещества:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Где:
- \( Q \) - количество теплоты
- \( m \) - масса вещества (в данном случае, 1000 литров воды)
- \( c \) - удельная теплоемкость вещества (для воды \( c = 4.186 \) Дж/(г·°C))
- \( \Delta T \) - изменение температуры (в данном случае, разница между исходной температурой воды и температурой кипения)
В этой задаче нам также дано, что КПД нагревателя равен 40%. КПД (коэффициент полезного действия) показывает, какая часть поступившей энергии реально используется для нагревания.
Таким образом, можем записать:
\[ Q_{\text{используемая}} = Q_{\text{поступившая}} \cdot \text{КПД} \]
Для нашей задачи:
\[ Q_{\text{используемая}} = Q_{\text{поступившая}} \cdot 0.4 \]
Теперь мы можем приступить к решению.
1. Найдем разницу температур:
\[ \Delta T = 100 - 20 = 80 \, \text{°C} \]
2. Вычислим количество теплоты, необходимое для нагрева воды:
\[ Q_{\text{поступившая}} = m \cdot c \cdot \Delta T \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = 1000 \, \text{л} \cdot 1000 \, \text{г/л} \cdot 4.186 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 80 \, \text{°C} \]
Вычислим значение и получим:
\[ Q_{\text{поступившая}} = 33548000 \, \text{Дж} \]
3. Вычислим количество теплоты, используемое нагревателем:
\[ Q_{\text{используемая}} = Q_{\text{поступившая}} \cdot 0.4 \]
\[ Q_{\text{используемая}} = 33548000 \, \text{Дж} \cdot 0.4 = 13419200 \, \text{Дж} \]
Таким образом, чтобы нагреть 1000 литров воды до точки кипения при 20 °C, необходимо передать 13419200 Дж теплоты.
б) Перейдем ко второй задаче:
В этой задаче нам нужно найти количество теплоты, необходимое для превращения всей воды в пар при точке кипения.
Для этого мы будем использовать формулу:
\[ Q = m \cdot L \]
Где:
- \( Q \) - количество теплоты
- \( m \) - масса вещества (в данном случае, 1000 литров воды)
- \( L \) - теплота парообразования (для воды \( L = 2260 \) кДж/кг)
Также учтем КПД нагревателя, как в предыдущем пункте.
1. Вычислим массу воды:
\[ m = 1000 \, \text{л} \cdot 1000 \, \text{г/л} = 1000000 \, \text{г} \]
2. Вычислим количество теплоты, необходимое для превращения всей воды в пар:
\[ Q_{\text{поступившая}} = m \cdot L \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = 1000000 \, \text{г} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = 2260000000 \, \text{кДж} \]
3. Вычислим количество теплоты, используемое нагревателем:
\[ Q_{\text{используемая}} = Q_{\text{поступившая}} \cdot 0.4 \]
\[ Q_{\text{используемая}} = 2260000000 \, \text{кДж} \cdot 0.4 = 904000000 \, \text{кДж} \]
Таким образом, чтобы превратить всю воду в пар при точке кипения, необходимо передать 904 000 000 кДж теплоты.
в) Перейдем к третьей задаче:
В этой задаче мы должны найти количество теплоты, необходимое для превращения всей воды при исходной температуре в пар при 100 °C.
Для этого мы будем использовать формулу:
\[ Q = m \cdot (c \cdot \Delta T + L) \]
Где:
- \( Q \) - количество теплоты
- \( m \) - масса вещества (в данном случае, 1000 литров воды)
- \( c \) - удельная теплоемкость вещества (для воды \( c = 4.186 \) Дж/(г·°C))
- \( \Delta T \) - изменение температуры (в данном случае, разница между исходной температурой воды и температурой кипения)
- \( L \) - теплота парообразования (для воды \( L = 2260 \) кДж/кг)
Также учтем КПД нагревателя, как в предыдущих пунктах.
1. Найдем разницу температур:
\[ \Delta T = 100 - 20 = 80 \, \text{°C} \]
2. Вычислим количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар при 100 °C:
\[ Q_{\text{поступившая}} = m \cdot (c \cdot \Delta T + L) \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = 1000 \, \text{л} \cdot 1000 \, \text{г/л} \cdot (4.186 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 80 \, \text{°C} + 2260 \, \text{кДж/кг}) \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = 31828000 \, \text{Дж} + 2260000000 \, \text{кДж} \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = 2291828000 \, \text{кДж} \]
3. Вычислим количество теплоты, используемое нагревателем:
\[ Q_{\text{используемая}} = Q_{\text{поступившая}} \cdot 0.4 \]
\[ Q_{\text{используемая}} = 2291828000 \, \text{кДж} \cdot 0.4 = 916731200 \, \text{кДж} \]
Таким образом, чтобы превратить всю воду при исходной температуре в пар при 100 °C, необходимо передать 916 731 200 кДж теплоты.
г) В четвертой задаче нам нужно найти количество выделяющейся теплоты при сжигании топлива, чтобы 40% этой теплоты было использовано нагревателем.
Для этого мы будем использовать пропорцию:
\[ Q_{\text{поступившая}} = \frac{Q_{\text{используемая}}}{\text{КПД}} \]
Где:
- \( Q_{\text{поступившая}} \) - количество теплоты, получаемое при сжигании топлива
- \( Q_{\text{используемая}} \) - количество теплоты, используемое нагревателем
- КПД - коэффициент полезного действия (в данном случае, КПД нагревателя равен 40%)
Мы знаем \( Q_{\text{используемая}} \) из предыдущих задач.
1. Выразим \( Q_{\text{поступившая}} \) из пропорции:
\[ Q_{\text{поступившая}} = \frac{Q_{\text{используемая}}}{\text{КПД}} \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = \frac{916731200 \, \text{кДж}}{0.4} \]
Рассчитаем значение и получим:
\[ Q_{\text{поступившая}} = 2291828000 \, \text{кДж} \]
Таким образом, чтобы 40% теплоты, выделяющейся при сжигании топлива, использовалось нагревателем, необходимо, чтобы выделилось 2 291 828 000 кДж теплоты.
а) Для решения этой задачи мы будем использовать формулу для вычисления количества теплоты, необходимой для нагрева вещества:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Где:
- \( Q \) - количество теплоты
- \( m \) - масса вещества (в данном случае, 1000 литров воды)
- \( c \) - удельная теплоемкость вещества (для воды \( c = 4.186 \) Дж/(г·°C))
- \( \Delta T \) - изменение температуры (в данном случае, разница между исходной температурой воды и температурой кипения)
В этой задаче нам также дано, что КПД нагревателя равен 40%. КПД (коэффициент полезного действия) показывает, какая часть поступившей энергии реально используется для нагревания.
Таким образом, можем записать:
\[ Q_{\text{используемая}} = Q_{\text{поступившая}} \cdot \text{КПД} \]
Для нашей задачи:
\[ Q_{\text{используемая}} = Q_{\text{поступившая}} \cdot 0.4 \]
Теперь мы можем приступить к решению.
1. Найдем разницу температур:
\[ \Delta T = 100 - 20 = 80 \, \text{°C} \]
2. Вычислим количество теплоты, необходимое для нагрева воды:
\[ Q_{\text{поступившая}} = m \cdot c \cdot \Delta T \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = 1000 \, \text{л} \cdot 1000 \, \text{г/л} \cdot 4.186 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 80 \, \text{°C} \]
Вычислим значение и получим:
\[ Q_{\text{поступившая}} = 33548000 \, \text{Дж} \]
3. Вычислим количество теплоты, используемое нагревателем:
\[ Q_{\text{используемая}} = Q_{\text{поступившая}} \cdot 0.4 \]
\[ Q_{\text{используемая}} = 33548000 \, \text{Дж} \cdot 0.4 = 13419200 \, \text{Дж} \]
Таким образом, чтобы нагреть 1000 литров воды до точки кипения при 20 °C, необходимо передать 13419200 Дж теплоты.
б) Перейдем ко второй задаче:
В этой задаче нам нужно найти количество теплоты, необходимое для превращения всей воды в пар при точке кипения.
Для этого мы будем использовать формулу:
\[ Q = m \cdot L \]
Где:
- \( Q \) - количество теплоты
- \( m \) - масса вещества (в данном случае, 1000 литров воды)
- \( L \) - теплота парообразования (для воды \( L = 2260 \) кДж/кг)
Также учтем КПД нагревателя, как в предыдущем пункте.
1. Вычислим массу воды:
\[ m = 1000 \, \text{л} \cdot 1000 \, \text{г/л} = 1000000 \, \text{г} \]
2. Вычислим количество теплоты, необходимое для превращения всей воды в пар:
\[ Q_{\text{поступившая}} = m \cdot L \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = 1000000 \, \text{г} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = 2260000000 \, \text{кДж} \]
3. Вычислим количество теплоты, используемое нагревателем:
\[ Q_{\text{используемая}} = Q_{\text{поступившая}} \cdot 0.4 \]
\[ Q_{\text{используемая}} = 2260000000 \, \text{кДж} \cdot 0.4 = 904000000 \, \text{кДж} \]
Таким образом, чтобы превратить всю воду в пар при точке кипения, необходимо передать 904 000 000 кДж теплоты.
в) Перейдем к третьей задаче:
В этой задаче мы должны найти количество теплоты, необходимое для превращения всей воды при исходной температуре в пар при 100 °C.
Для этого мы будем использовать формулу:
\[ Q = m \cdot (c \cdot \Delta T + L) \]
Где:
- \( Q \) - количество теплоты
- \( m \) - масса вещества (в данном случае, 1000 литров воды)
- \( c \) - удельная теплоемкость вещества (для воды \( c = 4.186 \) Дж/(г·°C))
- \( \Delta T \) - изменение температуры (в данном случае, разница между исходной температурой воды и температурой кипения)
- \( L \) - теплота парообразования (для воды \( L = 2260 \) кДж/кг)
Также учтем КПД нагревателя, как в предыдущих пунктах.
1. Найдем разницу температур:
\[ \Delta T = 100 - 20 = 80 \, \text{°C} \]
2. Вычислим количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар при 100 °C:
\[ Q_{\text{поступившая}} = m \cdot (c \cdot \Delta T + L) \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = 1000 \, \text{л} \cdot 1000 \, \text{г/л} \cdot (4.186 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 80 \, \text{°C} + 2260 \, \text{кДж/кг}) \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = 31828000 \, \text{Дж} + 2260000000 \, \text{кДж} \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = 2291828000 \, \text{кДж} \]
3. Вычислим количество теплоты, используемое нагревателем:
\[ Q_{\text{используемая}} = Q_{\text{поступившая}} \cdot 0.4 \]
\[ Q_{\text{используемая}} = 2291828000 \, \text{кДж} \cdot 0.4 = 916731200 \, \text{кДж} \]
Таким образом, чтобы превратить всю воду при исходной температуре в пар при 100 °C, необходимо передать 916 731 200 кДж теплоты.
г) В четвертой задаче нам нужно найти количество выделяющейся теплоты при сжигании топлива, чтобы 40% этой теплоты было использовано нагревателем.
Для этого мы будем использовать пропорцию:
\[ Q_{\text{поступившая}} = \frac{Q_{\text{используемая}}}{\text{КПД}} \]
Где:
- \( Q_{\text{поступившая}} \) - количество теплоты, получаемое при сжигании топлива
- \( Q_{\text{используемая}} \) - количество теплоты, используемое нагревателем
- КПД - коэффициент полезного действия (в данном случае, КПД нагревателя равен 40%)
Мы знаем \( Q_{\text{используемая}} \) из предыдущих задач.
1. Выразим \( Q_{\text{поступившая}} \) из пропорции:
\[ Q_{\text{поступившая}} = \frac{Q_{\text{используемая}}}{\text{КПД}} \]
\[ Q_{\text{поступившая}} = \frac{916731200 \, \text{кДж}}{0.4} \]
Рассчитаем значение и получим:
\[ Q_{\text{поступившая}} = 2291828000 \, \text{кДж} \]
Таким образом, чтобы 40% теплоты, выделяющейся при сжигании топлива, использовалось нагревателем, необходимо, чтобы выделилось 2 291 828 000 кДж теплоты.
Знаешь ответ?
О проекте
Мы такая же школота как ты ;)
Предметы
Русский язык- Математика
- Геометрия
- Музыка
- История
- Экономика
- Литература
- Алгебра
- Другие предметы
- Физика
- Информатика
- Обществознание
- География
- Немецкий язык
- Химия
- Английский язык
- Психология
- Українська мова
- Окружающий мир
- Биология
- Беларуская мова
- Қазақ тiлi
- Право
- ОБЖ
- Українська література
- МХК
- Французский язык
