Какое количество теплоты будет выделилось при сжигании 30 г керосина, если кпд нагревателя составляет 75%? Масса воды

Osen

18

Для начала, нам понадобится формула для решения данной задачи. Мы можем использовать следующую формулу:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

Где:
\(Q\) - количество теплоты,
\(m\) - масса вещества,
\(c\) - удельная теплоемкость,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Первым шагом нам нужно вычислить количество теплоты, которое выделится при сгорании 30 г керосина. Для этого мы будем использовать удельную теплоту сгорания керосина. Формула для этого расчета будет выглядеть так:

\[Q_1 = m_1 \cdot q\]

Где:
\(Q_1\) - количество теплоты при сжигании керосина,
\(m_1\) - масса керосина,
\(q\) - удельная теплота сгорания керосина.

Подставляя значения, получаем:

\[Q_1 = 30 \cdot 46,000,000\]

Теперь перейдем ко второму шагу, где мы будем вычислять количество теплоты, необходимое для нагрева 4 кг воды. Формула будет выглядеть следующим образом:

\[Q_2 = m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2\]

Где:
\(Q_2\) - количество теплоты для нагрева воды,
\(m_2\) - масса воды,
\(c_2\) - удельная теплоемкость воды,
\(\Delta T_2\) - изменение температуры воды.

Мы знаем, что изменение температуры равно \(\Delta T_2 = 1^\circ C\), поскольку мы не получаем информации о начальной и конечной температуре воды. Подставляя значения, получаем:

\[Q_2 = 4,000 \cdot 4,200 \cdot 1\]

Теперь у нас есть оба значения теплоты \(Q_1\) и \(Q_2\), и нам нужно только вычислить общее количество теплоты, выделяющееся при сжигании керосина с учетом КПД нагревателя. Формула будет выглядеть следующим образом:

\[Q_{\text{общ}} = Q_1 \cdot \text{КПД} - Q_2\]

Где:
\(Q_{\text{общ}}\) - общее количество выделенной теплоты,
\(\text{КПД}\) - КПД нагревателя.

Подставляя значения, получаем:

\[Q_{\text{общ}} = (30 \cdot 46,000,000) \cdot 0.75 - (4,000 \cdot 4,200 \cdot 1)\]

Произведем вычисления:

\[Q_{\text{общ}} = 103,500,000 - 16,800,000\]

\[Q_{\text{общ}} = 86,700,000\]

Итак, общее количество теплоты, выделяющейся при сжигании 30 г керосина с учетом КПД нагревателя 75%, составляет 86,700,000 Дж.

Ответ: 86,700,000 Дж