Каков КПД горелки, если медная заготовка массой 300 г была нагрета на газовой горелке до температуры 200 ºС, при этом

Для решения задачи нам понадобится использовать формулу для КПД, а также удельную теплоемкость меди. Давайте начнем с формулы для КПД:

\[ КПД = \frac{\text{полезная мощность}}{\text{потребляемая мощность}} \times 100\% \]

В данном случае мы ищем КПД горелки, поэтому полезная мощность будет равна тепловой энергии, выделяющейся при сгорании газа, а потребляемая мощность будет равна энергии, затрачиваемой на нагрев меди.

Теперь давайте рассмотрим потребляемую мощность. В данной задаче это энергия, затрачиваемая на нагрев меди. Для расчета этой энергии мы можем использовать следующую формулу:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где:
\( Q \) - энергия,
\( m \) - масса,
\( c \) - удельная теплоемкость,
\( \Delta T \) - изменение температуры.

Подставляя известные значения, получаем:

\[ Q = 0.3 \, \text{кг} \cdot 400 \, \text{Дж/(кг·ºС)} \cdot (200 - 20) \, \text{ºС} \]

\[ Q = 0.3 \cdot 400 \cdot 180 \, \text{Дж} \]

\[ Q = 21600 \, \text{Дж} \]

Теперь рассмотрим полезную мощность, которая равна энергии, выделяющейся при сгорании газа. Мы знаем, что полностью сгорело 5 г газа. Энергию можно рассчитать с использованием следующей формулы:

\[ E = m \cdot Q \]

где:
\( E \) - энергия,
\( m \) - масса газа,
\( Q \) - удельная энергия сгорания газа.

Удельную энергию сгорания газа в данной задаче не указано, поэтому оставим ее обозначенной как \( Q \).

\[ E = 0.005 \, \text{кг} \cdot Q \]

Дальше мы знаем, что полезная мощность составляет энергию, выделяющуюся при сгорании газа. Потребляемая мощность составляет энергию, затрачиваемую на нагрев меди. Тогда КПД выражается следующей формулой:

\[ КПД = \frac{E}{Q} \times 100\% \]

Подставляя известные значения:

\[ КПД = \frac{0.005 \, \text{кг} \cdot Q}{21600 \, \text{Дж}} \times 100\% \]

\[ КПД = \frac{0.005}{21600} \times 100\% \cdot Q \]

\[ КПД = 0.230\% \cdot Q \]

Таким образом, КПД горелки составляет 0.230\% удельной энергии сгорания газа.