Визначте ККД нагрівника, якщо при спалюванні 10 кг сухих дров, брусок олова масою 60 кг, взятого при температурі 32°С повністю розплавили.
Ответы
Объяснение:
Для визначення ККД (коефіцієнта корисної дії) нагрівника спочатку потрібно знайти енергію, яку виділив нагрівник при спалюванні дров.
Правило Жоуля-Ленца говорить нам, що сумарна енергія, вирахована з нагріванням бруска олова, повинна бути рівною сумарній енергії, вирахованій відпаленням дров. Тобто, енергія від спалювання дров повинна бути повністю використана для розплавлення бруска олова.
Перший крок - визначити енергію, виділену відпаленням дров. За припущенням, при спалюванні 1 кг дров виділяється близько 16-20 МДж енергії.
Отже, енергія від спалювання 10 кг дров буде:
Е = 10 кг * 16 МДж/кг (або 20 МДж/кг) = 160 МДж (або 200 МДж).
Другий крок - визначити енергію, необхідну для розплавлення бруска олова.
Для цього ми можемо скористатися формулою:
Q = m * c * ΔT,
де Q - виділена енергія, m - маса речовини, c - теплоємність речовини, ΔT - зміна температури.
Теплоємність олова - 0,226 Дж/град%.
Для розплавлення бруска олова потрібно підвищити його температуру до точки плавлення, яке для олова становить 231,9°C.
ΔT = 231,9°C - 32°C = 199,9°C.
Тому виділена енергія для розплавлення бруска олова становить:
Q = 60 кг * 0,226 Дж/град°C * 199,9°С = 2 279,74 Дж.
Тепер ми можемо обчислити ККД:
ККД = (Q / Е) * 100% = (2 279,74 Дж / 160 МДж) * 100% (або (2 279,74 Дж / 200 МДж) * 100%).
Отримане значення ККД буде в процентах.
Будь ласка, врахуйте, що це за статичні числа і не враховуються додаткові нюанси, такі як втрати енергії в процесі передачі та інші фізичні фактори, які можуть впливати на реальну ефективність нагрівника.