- Какую массу керосина надо сжечь, чтобы получить 15 л
воды при температуре 20 °С из снега, взятого при темпера-
туре -40 °С? КПД нагревателя равен 40 %.
Ответы
Дано:
V = 15 л
t₀ = -40°C
t₁ = 20°C
η = 40%
Нужно найти: масса керосина
Для начала рассмотрим процессы, происходящие при нагревании снега:
1) Снег нагревается с -40°С до 0°С
2) Снег плавится в воду (при этом масса неизменная)
3) Вода нагревается с 0°С до 20°С
Формула КПД:
, где
- количество теплоты, которое получает снег, а
- количество теплоты, отданное керосином.
Выразим количество теплоты, отданное керосином, из формулы КПД:
Распишем количество теплоты слева и справа по соотвествующим формулам:
Для удобства найдем массу воды, то есть и снега, из формулы
[m] = кг * м³/ м³ = кг
Выразим массу керосина и получим итоговую формулу:
Подставим все известные значения в формулу и вычислим массу керосина:
Проверим размерность:
[m] = (Дж * %)/(% * Дж/кг) = кг
Ответ: масса керосина равна 0,4 кг