Каково значение КПД тепловой установки, если масса древесного угля составляет 17 г и он использовался для нагрева 200 г воды? В начале вода была 15°C, а после нагревания достигла 57°C.
Skorostnaya_Babochka
Чтобы найти значение КПД (коэффициента полезного действия) тепловой установки, нам нужно знать количество полученной теплоты и количество затраченной энергии.
Для начала, давайте найдем количество полученной теплоты. Мы можем использовать формулу:
\(Q = mc\Delta T\),
где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Древесный уголь используется в качестве источника теплоты, поэтому:
\(Q_{угля} = mc_{угля}\Delta T_{угля}\).
Используя известные значения, подставим:
\(Q_{угля} = 17 \, \text{г} \cdot c_{угля} \cdot \Delta T_{угля}\).
Теперь давайте найдем количество затраченной энергии. Оно будет равно количеству теплоты, переданной воде:
\(Q_{воды} = mc_{воды}\Delta T_{воды}\).
Также заметим, что затраченная энергия равна полученной, так как вся теплота, выделившаяся при сгорании угля, перешла в воду:
\(Q_{угля} = Q_{воды}\).
Теперь, подставив соответствующие значения в уравнения, мы получим:
\(17 \, \text{г} \cdot c_{угля} \cdot \Delta T_{угля} = 200 \, \text{г} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T_{воды}\).
Так как мы ищем значение КПД установки, используем формулу для КПД:
\(КПД = \frac{П}{З} \cdot 100\%\),
где \(П\) - полезная работа (в данном случае переданная теплота), \(З\) - затраченная энергия (в данном случае затраченная энергия на сгорание древесного угля).
Теперь мы можем выразить КПД в терминах известных величин:
\(КПД = \frac{Q_{воды}}{Q_{угля}} \cdot 100\%\).
Подставим в это уравнение значения, полученные ранее:
\(КПД = \frac{200 \, \text{г} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T_{воды}}{17 \, \text{г} \cdot c_{угля} \cdot \Delta T_{угля}} \cdot 100\%\).
Теперь остается только вычислить данное значение. Для этого вам понадобятся значения удельных теплоемкостей для угля и воды, а также значения изменений температур для угля и воды. Пожалуйста, предоставьте эти значения, и я смогу рассчитать КПД тепловой установки.
Для начала, давайте найдем количество полученной теплоты. Мы можем использовать формулу:
\(Q = mc\Delta T\),
где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Древесный уголь используется в качестве источника теплоты, поэтому:
\(Q_{угля} = mc_{угля}\Delta T_{угля}\).
Используя известные значения, подставим:
\(Q_{угля} = 17 \, \text{г} \cdot c_{угля} \cdot \Delta T_{угля}\).
Теперь давайте найдем количество затраченной энергии. Оно будет равно количеству теплоты, переданной воде:
\(Q_{воды} = mc_{воды}\Delta T_{воды}\).
Также заметим, что затраченная энергия равна полученной, так как вся теплота, выделившаяся при сгорании угля, перешла в воду:
\(Q_{угля} = Q_{воды}\).
Теперь, подставив соответствующие значения в уравнения, мы получим:
\(17 \, \text{г} \cdot c_{угля} \cdot \Delta T_{угля} = 200 \, \text{г} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T_{воды}\).
Так как мы ищем значение КПД установки, используем формулу для КПД:
\(КПД = \frac{П}{З} \cdot 100\%\),
где \(П\) - полезная работа (в данном случае переданная теплота), \(З\) - затраченная энергия (в данном случае затраченная энергия на сгорание древесного угля).
Теперь мы можем выразить КПД в терминах известных величин:
\(КПД = \frac{Q_{воды}}{Q_{угля}} \cdot 100\%\).
Подставим в это уравнение значения, полученные ранее:
\(КПД = \frac{200 \, \text{г} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T_{воды}}{17 \, \text{г} \cdot c_{угля} \cdot \Delta T_{угля}} \cdot 100\%\).
Теперь остается только вычислить данное значение. Для этого вам понадобятся значения удельных теплоемкостей для угля и воды, а также значения изменений температур для угля и воды. Пожалуйста, предоставьте эти значения, и я смогу рассчитать КПД тепловой установки.
Знаешь ответ?