Question

Сколько дров необходимо, чтобы вскипятить 5 литров воды с температурой 5С, если воде передается только 30% тепла?​

Answer 1

Дано:

$V$ воды = 5л => $m$ воды = 5 кг

$t_{1}$ = 5°C

$t_2$ = 100°C

КПД = 30%

$c$ воды = 4220 Дж/(кг * °С)

lambda дров = $15$ МДж / кг

Найти: m дров

Решение:

1) Сначало определим, какое количество теплоты понадобится для нагрева воды до 100 градусов:

$Q = cm(t_2-t_1) = 4220 * 5 * (100-5) = 2004500$ Дж ≈ 2 МДж

2) Так как КПД = 30%, то составим пропорцию, чтобы найти количество всей выделенной дровами при горении теплоты:

30% - 2МДж

100% - ?

? = 2 : 0.3 = 6.67(МДж) - количество теплоты, выделенное дровами (при условии, что система теплоизолированная).

3) Теперь определим массу дров из формулы:

$Q = lambda * m$дров

$m$дров = $\frac{Q}{lambda}$ = $\frac{6.67}{15}$ = 0.44(кг)

Ответ: Масса дров составляет 0.44 кг.