Question

сколько времени потребуется, чтобы нагреть 1,55л воды от 293 до 373к, если горелка потребляет 0.3 кг спирта в час, а её КПД 24%

Answer 1

$t=frac{c*rho*V*(T_{2}-T_{1})*100%}{eta*m*q}$

 

t - время (искомая величина) (ответ в часах)

c - удельная теплоемкость воды (Дж/(кг·К)

ρ - плотность воды (кг/м³)

V - объём воды (м³)

η - КПД (%)

m - масса спирта (кг)

q - удельная теплота сгорания спирта (Дж/кг)

T₁ - начальная температура воды (К)

T₂ - конечная температура воды (К)

 

t=0,25 часа

Answer 2

Формула КПД:
$n= frac{A_{1}}{A_{2}} cdot 100% =</var><var> frac{c cdot p cdot V cdot (t_{2}-t_{1})}{q cdot m_{1} cdot t} cdot 100%$
n = 24%

Полезная работа:
$A_{1}</var>=<var>Q=c cdot m cdot (t_{2}-t_{1})=c cdot p cdot V cdot (t_{2}-t_{1})$
c = 4183 Дж / (кг * К) - удельная теплоёмкость воды
$m = p cdot V$ - масса воды
p = 1000 кг / куб. м - плотность воды
V = 1,55 л = 1,55 куб. дм = 0,00155 куб м - обьём воды
$t_{2}$=373 К - конечна температура
$t_{1}$=293 К - начальная тепература

Совершённая работа:
$A_{2}=Q=q cdot m=q cdot m_{1} cdot t$
$q = 2,7 cdot 10^{7}$Дж/кг  - удельная теплота сгорания спирта
$m=m_{1} cdot t$  - масса спирта
$m_{1}$= 0,3 кг / ч - скорость потребления спирта 

Выражаем то, что надо найти:
$t = frac{c cdot p cdot V cdot (t_{2}-t_{1})}{q cdot m_{1} cdot n} cdot 100%$

Вычисления:
$t = frac{</var>4183 <var>cdot 1000 cdot 0,00155 cdot (373-293)}{</var><var>2,7 cdot 10^{7} </var><var>cdot </var>0,3<var> cdot 24</var><var>%</var><var>} cdot 100%</var><var> approx 0,267$ (часа)

Ответ: 0,267 ч = 16 минут = 960 с