Сколько килограммов воды можно нагреть от 20 градусов Цельсия до кипения, используя 1,8 МДЖ энергии

Чтобы решить эту задачу, нам нужно учесть несколько физических величин и использовать формулу для рассчета. Давайте разберемся пошагово.

Шаг 1: Найдем изменение температуры воды.
Для этого мы вычтем начальную температуру (20 градусов Цельсия) из конечной (кипение, то есть 100 градусов Цельсия).
\[ \Delta T = 100 - 20 = 80 \] (разница в температуре)

Шаг 2: Найдем количество теплоты, необходимой для нагревания воды.
Мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты через массу и изменение температуры вещества:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, а \( \Delta T \) - изменение температуры.

Шаг 3: Определим массу воды.
Мы знаем, что 1 килограмм воды имеет массу 1000 грамм. Поэтому нам нужно найти количество килограммов воды, которое мы сможем нагреть данной энергией. Обозначим эту массу как m.
Таким образом, m = ?
Шаг 4: Воспользуемся уравнением КПД:
\[ КПД = \dfrac {Полезная\,работа}{Входная\,работа} \times 100% \]
где Полезная работа - это энергия нагревания воды, а Входная работа - это предоставленная энергия.
Так как КПД нагревательной установки равно 70%, то это означает, что вся предоставленная энергия составляет 70% от полезной работы, т.е.:
\[ Входная\,работа = \dfrac{Полезная\,работа}{70\%} \]

Шаг 5: Рассчитаем правую часть уравнения эффективности.
Мы знаем, что энергия равна заданному значению в 1,8 МДЖ, поэтому мы можем подставить это значение и рассчитать входную работу:
\[ Входная\,работа = \dfrac{1,8 МДЖ}{70}\times 100% \]

Шаг 6: Найдем массу воды, используя найденные значения.
Теперь мы можем подставить найденные значения в уравнение количества теплоты:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
\[ m \cdot c \cdot \Delta T = Входная\,работа \]
\[ m \cdot c \cdot \Delta T = \dfrac{1,8 МДЖ}{70}\times 100% \]

Шаг 7: Найдем m, выразив его из уравнения.
\[ m = \dfrac{\dfrac{1,8 МДЖ}{70}\times 100% }{c \cdot \Delta T} \]

Шаг 8: Подставим значения и рассчитаем m.
Теперь мы можем подставить значения удельной теплоемкости воды и изменение температуры, чтобы рассчитать массу воды.
По таблицам, удельная теплоемкость воды примерно равна 4,18 Дж/г*°С.
\[ c = 4,18 Дж/г*°С \]
\[ \Delta T = 80 \]

Подставляя эти значения в уравнение, получим:
\[ m = \dfrac{\dfrac{1,8 МДЖ}{70}\times 100% }{4,18 Дж/г*°С \times 80} \]

После замены и вычисления, оценим.