Скільки сухих дров потрібно спалити в пічці ККД, рівним 40%, щоб отримати із 200 кг льоду, взятого при температурі -10 ℃, воду при 20 ℃? Відомо, що c(води) = 4200 Дж/(кг* ℃), c(льоду) = 2100 Дж/(кг* ℃), r = 2.3 МДж/кг, λ = 340 кДж/кг, q = 13 МДж/кг.
Ответы
Ответ: 17,1кг
Объяснение:
Дано:
m=200кг
t1=-10°C
t2=0°C
t3=20°C
с1=2100Дж/кг°С
c2=4200Дж/кг°С
λ=340000Дж/кг
q=13МДж/кг=13000000Дж/кг
η=40%=0,4
-------------
m1-?
Q=Q1+Q2+Q3, где:
Q1-теплота на нагрев льда до температуры плавления:
Q1=c1*m*(t2-t1), где:
с1-удельная теплоемкость льда
m-масса льда;
t1 и t2-начальная и конечная температура льда
Q2-теплота, затраченная на плавление льда:
Q2=λ*m, где:
λ-удельная теплота плавления льда;
m-масса льда.
Q3-теплота, затроченная на нагрев воды.
Q3=с2*m*(t3-t2), где:
c2-удельная теплоемкость воды;
m-масса воды;
t и t3-начальная и конечная температура воды.
Q=c1*m*(t2-t1)+λ*m+с2*m*(t3-t2)=2100*200*(0+10)+340000*200+4200*200*(20-0)=89000000Дж
Теплота, которая выделяется при сжинании дров, равна:
Q=q*m1*η, где;
q-удельная теплота сгорания дров;
m1-масса дров;
η-КПД печи.
Отсюда:
m1=Q/(q*η)=89000000/(13000000*0,4)=17,1кг