При нагревании 553 г подсолнечного масла с 17°С до 67°С и сжигании 2,6 г керосина, необходимо определить КПД использованной нагревательной установки. Удельная теплоемкость подсолнечного масла составляет 1700 Дж/(кг·°С), а удельная теплота сгорания керосина – 43 МДж/кг. Ответ (округленно до десятых): _____%
Сквозь_Время_И_Пространство
Для решения этой задачи нам необходимо определить, сколько теплоты было затрачено на нагревание подсолнечного масла и сколько теплоты было выделено при сжигании керосина. Далее мы найдем отношение выделенной теплоты к затраченной, чтобы определить КПД.
1. Определение теплоты, затраченной на нагревание подсолнечного масла:
Масса подсолнечного масла: \(m_1 = 553\) г = 0,553 кг
Начальная температура подсолнечного масла: \(T_1 = 17\)°C
Конечная температура подсолнечного масла: \(T_2 = 67\)°C
Удельная теплоемкость подсолнечного масла: \(c_1 = 1700\) Дж/(кг·°С)
Теплота, затраченная на нагревание подсолнечного масла:
\[Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot (T_2 - T_1)\]
\[Q_1 = 0,553 \cdot 1700 \cdot (67 - 17)\]
\[Q_1 = 0,553 \cdot 1700 \cdot 50\]
\[Q_1 = 0,553 \cdot 85000\]
\[Q_1 = 46855\) Дж
2. Определение теплоты, выделенной при сжигании керосина:
Масса керосина: \(m_2 = 2,6\) г = 0,0026 кг
Удельная теплота сгорания керосина: \(Q_2 = 43\) МДж/кг = \(43 \cdot 10^6\) Дж/кг
Теплота, выделившаяся при сжигании керосина:
\[Q_2 = m_2 \cdot Q_2\]
\[Q_2 = 0,0026 \cdot 43 \cdot 10^6\]
\[Q_2 = 0,0026 \cdot 43000000\]
\[Q_2 = 111800\) Дж
3. Вычисление КПД использованной нагревательной установки:
КПД (коэффициент полезного действия) определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии. В данном случае полезная работа - это теплота, которая выделена при сжигании керосина.
КПД можно выразить формулой:
\[КПД = \frac{Q_2}{Q_1} \cdot 100\%\]
Подставляем найденные значения:
\[КПД = \frac{111800}{46855} \cdot 100\% \approx 238,6\%\]
Ответ (округленно до десятых): 238,6%
1. Определение теплоты, затраченной на нагревание подсолнечного масла:
Масса подсолнечного масла: \(m_1 = 553\) г = 0,553 кг
Начальная температура подсолнечного масла: \(T_1 = 17\)°C
Конечная температура подсолнечного масла: \(T_2 = 67\)°C
Удельная теплоемкость подсолнечного масла: \(c_1 = 1700\) Дж/(кг·°С)
Теплота, затраченная на нагревание подсолнечного масла:
\[Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot (T_2 - T_1)\]
\[Q_1 = 0,553 \cdot 1700 \cdot (67 - 17)\]
\[Q_1 = 0,553 \cdot 1700 \cdot 50\]
\[Q_1 = 0,553 \cdot 85000\]
\[Q_1 = 46855\) Дж
2. Определение теплоты, выделенной при сжигании керосина:
Масса керосина: \(m_2 = 2,6\) г = 0,0026 кг
Удельная теплота сгорания керосина: \(Q_2 = 43\) МДж/кг = \(43 \cdot 10^6\) Дж/кг
Теплота, выделившаяся при сжигании керосина:
\[Q_2 = m_2 \cdot Q_2\]
\[Q_2 = 0,0026 \cdot 43 \cdot 10^6\]
\[Q_2 = 0,0026 \cdot 43000000\]
\[Q_2 = 111800\) Дж
3. Вычисление КПД использованной нагревательной установки:
КПД (коэффициент полезного действия) определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии. В данном случае полезная работа - это теплота, которая выделена при сжигании керосина.
КПД можно выразить формулой:
\[КПД = \frac{Q_2}{Q_1} \cdot 100\%\]
Подставляем найденные значения:
\[КПД = \frac{111800}{46855} \cdot 100\% \approx 238,6\%\]
Ответ (округленно до десятых): 238,6%
Знаешь ответ?