Каково значение коэффициента полезного действия использованной нагревательной установки при сжигании 2,1 г бензина при нагреве глицерина массой 587 г от 34°С до 62°С? Удельная теплоемкость глицерина равна 2400 Дж/(кг·°С), а удельная теплота сгорания бензина составляет 46 МДж/кг. Просьба округлить ответ до десятых.
Жанна
Чтобы найти коэффициент полезного действия использованной нагревательной установки, нам необходимо сначала определить количество теплоты, которое мы получаем при сжигании бензина и передаем глицерину, а затем найти отношение переданной теплоты к полной энергии, выделяемой при сжигании бензина.
Шаг 1: Найдем количество теплоты \(Q_1\), выделяемое при сжигании бензина. Для этого умножим массу бензина на удельную теплоту сгорания бензина:
\[Q_1 = m \cdot Q_{\text{уд}} = 2,1 \, \text{г} \cdot 46 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг} = 96,6 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\]
Шаг 2: Теплота, полученная глицерином, будет равна изменению его внутренней энергии. Для этого воспользуемся формулой:
\[Q_2 = mc\Delta T\]
где \(m\) - масса глицерина, \(c\) - его удельная теплоемкость, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Шаг 3: Вычислим теплоту, полученную глицерином:
\[Q_2 = 587 \, \text{г} \times 2400 \, \text{Дж/(кг·°С)} \times (62 - 34) \, \text{°С} = 25,63 \times 10^6 \, \text{Дж}\]
Шаг 4: Найдем коэффициент полезного действия, используя следующую формулу:
\[\eta = \frac{Q_2}{Q_1} \times 100\%\]
где \(\eta\) - коэффициент полезного действия.
Шаг 5: Подставим значения и рассчитаем коэффициент полезного действия:
\[\eta = \frac{25,63 \times 10^6 \, \text{Дж}}{96,6 \times 10^6 \, \text{Дж}} \times 100\% \approx 26,5\%\]
Таким образом, значение коэффициента полезного действия использованной нагревательной установки при сжигании 2,1 г бензина при нагреве глицерина составляет около 26,5%.
Шаг 1: Найдем количество теплоты \(Q_1\), выделяемое при сжигании бензина. Для этого умножим массу бензина на удельную теплоту сгорания бензина:
\[Q_1 = m \cdot Q_{\text{уд}} = 2,1 \, \text{г} \cdot 46 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг} = 96,6 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\]
Шаг 2: Теплота, полученная глицерином, будет равна изменению его внутренней энергии. Для этого воспользуемся формулой:
\[Q_2 = mc\Delta T\]
где \(m\) - масса глицерина, \(c\) - его удельная теплоемкость, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Шаг 3: Вычислим теплоту, полученную глицерином:
\[Q_2 = 587 \, \text{г} \times 2400 \, \text{Дж/(кг·°С)} \times (62 - 34) \, \text{°С} = 25,63 \times 10^6 \, \text{Дж}\]
Шаг 4: Найдем коэффициент полезного действия, используя следующую формулу:
\[\eta = \frac{Q_2}{Q_1} \times 100\%\]
где \(\eta\) - коэффициент полезного действия.
Шаг 5: Подставим значения и рассчитаем коэффициент полезного действия:
\[\eta = \frac{25,63 \times 10^6 \, \text{Дж}}{96,6 \times 10^6 \, \text{Дж}} \times 100\% \approx 26,5\%\]
Таким образом, значение коэффициента полезного действия использованной нагревательной установки при сжигании 2,1 г бензина при нагреве глицерина составляет около 26,5%.
Знаешь ответ?