В алюминевом чайнике массой 900 г нагрели 10 л воды до кипения, израсходовав природный газ массой 200 г. Опреелите начальную температуру воды. КПД горелки считайте равным 40%.

Question

Амелия Орлова

Физика

4 апреля, 16:50

В алюминевом чайнике массой 900 г нагрели 10 л воды до кипения, израсходовав природный газ массой 200 г. Опреелите начальную температуру воды. КПД горелки считайте равным 40%.

+4

Ответы (1)

Знаешь ответ на этот вопрос?

Артём Антонов · Answer 1

mч = 900 г = 0,9 кг.

Cа = 920 Дж/кг*°C.

Cв = 4200 Дж/кг*°C.

ρв = 1000 кг/м³.

V = 10 л = 10 * 10^-3 м³.

mг = 200 г = 0,2 кг.

q = 4,4 * 10⁷ Дж/кг.

t1 = 100 °C.

КПД = 40 %.

t - ?

КПД = Qп * 100 % / Qз.

Qп = Св * mв * (t1 - t) + Са * mч * (t1 - t) = (Св * mв + Са * mч) * (t1 - t).

Массу воды mв выразим формулой: mв = ρв * V.

Qп = (Св * ρв * V + Са * mч) * (t1 - t).

Qз = q * mг.

КПД = (Св * ρв * V + Са * mч) * (t1 - t) * 100 % / q * mг.

(Св * ρв * V + Са * mч) * (t1 - t) * 100 % = q * mг * КПД.

t1 - t = q * mг * КПД / (Св * ρв * V + Са * mч) * 100 %.

t = t1 - q * mг * КПД / (Св * ρв * V + Са * mч) * 100 %.

t = 100 °C - 4,4 * 10⁷ Дж/кг * 0,2 кг * 40 % / (4200 Дж/кг*°C * 1000 кг/м³ * 10 * 10^-3 м³ + 920 Дж/кг*°C * 0,9 кг) * 100 % = 18 °C.

Ответ: начальная температура воды составляла t = 18 °C.