Question

Яку кількість кам'яного вугілля треба спалити, щоб нагріти в котлі 300 л води від 10°С до кипіння, якщо ККД топки становить 60%? Срочно 50 баллов!!!​

Answer 1

Для вирішення цієї задачі нам знадобиться знати, що для нагрівання певної кількості води від однієї температури до іншої використовується наступна формула:

Q = m * c * ΔT

де Q - кількість теплоти, необхідної для нагрівання води, м - маса води, c - специфічна теплоємність води, ΔT - зміна температури.

За умови задачі, маса води, яку необхідно нагріти, дорівнює 300 літрам або 300 кг (1 л води має масу 1 кг). Специфічна теплоємність води c = 4,186 Дж/(г∙°C). Зміна температури ΔT = 100 - 10 = 90 °C (температура кипіння води дорівнює 100 °C, а вихідна температура 10 °C).

Тоді кількість теплоти Q, необхідної для нагрівання цієї кількості води, буде дорівнювати:

Q = m * c * ΔT = 300 кг * 4,186 Дж/(г∙°C) * 90 °C = 112 758 000 Дж

Оскільки ККД топки становить 60%, то ми повинні спалити більше енергії, ніж необхідної, щоб нагріти воду. Щоб знайти необхідну кількість кам'яного вугілля, ми повинні поділити кількість теплоти, яку ми потребуємо, на ККД топки:

Q_вугілля = Q / ККД = 112 758 000 Дж / 0.60 = 187 930 000 Дж

Таким чином, щоб нагріти 300 л води від 10°С до кипіння з ККД топки 60%, необхідно спалити 187 930 000 Дж енергії кам'яного вугілля.