Question

Сколько дров надо сжечь в печке с КПД 40%, чтобы получить из 200 килограмм снега, взятого при температуре -10 градусов цельсия, воду при температуре 20 градусов цельсия.

Ответ 18 килограммов. Нужно решение.

Answer 1

Дрова горят- энергия выделяется, причем только 40% идет на то, чтобы лед грелся от -10 до 0, затем плавится, полученная вода нагревалась от 0 до 20

Ну, а теперь формулами

$eta Q(sg)=Q(nl)+Q(pl)+Q(nv)$

$eta Q (sg)=eta*m(d)q$

$eta =0.4$

теплота сгорания дров

$Q (sg)=m(d)q$

теплота нагревания льда

$Q(nl)=c(l)m*(0-(-10)=2100*200*10=42*10 ^{5} Dg$

теплота плавления

$Q(pl)=lambda m=340*10 ^{3} *200=680*10 ^{5} Dg$

теплота нагревания воды

$Q(nv)=c(v)m(20-0)=4200*200*20=168*10 ^{5} Dg$

сложим

$Q(nl)+Q(pl)+Q(nv)=42+680+168=89*10^{6}Dg$

подставим

$eta Q (sg)=eta m(d)q =Q(nl)+Q(pl)+Q(nv)=89*10^{6}Dg$

удельная теплота сгорания $q=12.4kDg/kg$ значение табличное, причем изменяется от 12 до 17 кДж/кг, в зависимости от вида дров

выражаем

$m= frac{89*10^{6}}{eta q} = frac{89*10^{6}}{0.4*12.4*10 ^{6} } =17.94 kg$ приблизительно 18 кг Ответ