Какова удельная теплота сгорания дерева q, если в период сгорания 22 кг дров с коэффициентом полезного действия n = 0,2, из снега (с массой t2 = 100 кг и температурой t1 = -10°C) получается вода с температурой t2 = 20°C? Дано также удельная теплоемкость воды c1 = 4,2 кДж/кг·K, удельная теплоемкость льда c2 = 2,1 кДж/кг·K и удельная теплота плавления льда y = 0,33 МДж/кг.
Putnik_Sudby
Для решения этой задачи мы можем разделить процесс сгорания дерева и процесс плавления снега на две части и затем объединить результаты.
1. Вычисление количества теплоты, выделяемой при сгорании дерева:
Удельная теплота сгорания дерева (q) определяется как количество теплоты, выделяемой при сгорании единицы массы дерева. Мы можем его найти, используя формулу:
\[ q = \frac{{\text{{выделившаяся теплота}}}}{{\text{{масса дров}}}} \]
У нас есть масса дров (m1 = 22 кг) и коэффициент полезного действия (n = 0,2), поэтому умножим их, чтобы получить фактически выделенную теплоту:
\[ \text{{фактическая теплота}} = n \cdot q \cdot m1 \]
2. Вычисление количества выделившейся теплоты при плавлении снега:
Сначала определим количество теплоты, необходимое для размораживания снега. Это можно сделать с помощью формулы:
\[ Q_1 = m2 \cdot c2 \cdot (t2 - t1) \]
где m2 - масса снега, c2 - удельная теплоемкость льда, t1 - начальная температура снега, t2 - температура снега после размораживания.
Затем мы определяем количество теплоты, выделяемое при плавлении уже размороженного снега:
\[ Q_2 = m2 \cdot y \]
3. Совокупное количество выделенной теплоты:
Теперь мы можем объединить результаты двух процессов:
\[ \text{{фактическая теплота}} = Q_1 + Q_2 \]
Таким образом, мы находим общее количество теплоты (q), выделяемое при сгорании дерева.
4. Вычисление удельной теплоты сгорания дерева:
Наконец, удельная теплота сгорания дерева (q) определяется как:
\[ q = \frac{{\text{{фактическая теплота}}}}{{\text{{масса дров}}}} \]
Теперь у нас есть все необходимые данные для решения задачи, и мы можем приступить к вычислениям.
1. Вычисление количества теплоты, выделяемой при сгорании дерева:
Удельная теплота сгорания дерева (q) определяется как количество теплоты, выделяемой при сгорании единицы массы дерева. Мы можем его найти, используя формулу:
\[ q = \frac{{\text{{выделившаяся теплота}}}}{{\text{{масса дров}}}} \]
У нас есть масса дров (m1 = 22 кг) и коэффициент полезного действия (n = 0,2), поэтому умножим их, чтобы получить фактически выделенную теплоту:
\[ \text{{фактическая теплота}} = n \cdot q \cdot m1 \]
2. Вычисление количества выделившейся теплоты при плавлении снега:
Сначала определим количество теплоты, необходимое для размораживания снега. Это можно сделать с помощью формулы:
\[ Q_1 = m2 \cdot c2 \cdot (t2 - t1) \]
где m2 - масса снега, c2 - удельная теплоемкость льда, t1 - начальная температура снега, t2 - температура снега после размораживания.
Затем мы определяем количество теплоты, выделяемое при плавлении уже размороженного снега:
\[ Q_2 = m2 \cdot y \]
3. Совокупное количество выделенной теплоты:
Теперь мы можем объединить результаты двух процессов:
\[ \text{{фактическая теплота}} = Q_1 + Q_2 \]
Таким образом, мы находим общее количество теплоты (q), выделяемое при сгорании дерева.
4. Вычисление удельной теплоты сгорания дерева:
Наконец, удельная теплота сгорания дерева (q) определяется как:
\[ q = \frac{{\text{{фактическая теплота}}}}{{\text{{масса дров}}}} \]
Теперь у нас есть все необходимые данные для решения задачи, и мы можем приступить к вычислениям.
Знаешь ответ?