Какое количество воды при температуре 20 ° C можно вскипятить при сжигании 100 граммов керосина на керосинке с КПД 70%?
Какое количество воды при температуре 20 ° C можно вскипятить при сжигании 100 граммов керосина на керосинке с КПД 70%?
Янтарка 51
Для решения данной задачи мы можем использовать формулу вычисления количества теплоты, которую получаем при сжигании топлива:\[ Q = m \cdot C \cdot \Delta T \]
где:
- \( Q \) - количество теплоты
- \( m \) - масса топлива
- \( C \) - удельная теплоемкость
- \( \Delta T \) - изменение температуры
В данном случае у нас есть масса керосина \( m = 100 \) граммов и КПД 70%. КПД (коэффициент полезного действия) показывает, какая часть энергии от сжигаемого топлива превращается в полезную работу. Мы можем использовать этот КПД для определения количества теплоты, которую получаем от сжигания керосина.
При расчете количества теплоты, примем температуру окружающей среды равной 20°C (293 К). Тогда изменение температуры будет равно разнице между температурой, до которой нагревается вода, и температурой окружающей среды:
\[ \Delta T = T_\text{воды} - T_\text{окр} \]
Температура кипения воды при атмосферном давлении равна 100°C (373 К). Подставив все известные значения в формулу, мы сможем рассчитать количество теплоты:
\[ Q = 100 \cdot 70\% \cdot C \cdot (373 - 293) \]
Теперь нам нужно узнать удельную теплоемкость \( C \) для керосина. Удельная теплоемкость - это количество теплоты, которое нужно передать единичной массе вещества, чтобы повысить его температуру на 1 градус Цельсия. Для керосина плотность составляет около 0,8 г/см³. Удельная теплоемкость для керосина составляет примерно 43 кДж/кг°C.
Поэтому, подставив значения в формулу, мы получим:
\[ Q = 100 \cdot 0.7 \cdot 43 \cdot (373 - 293) \]
Таким образом, количество теплоты, которое мы получаем при сжигании 100 граммов керосина с КПД 70%, будет равно значению \( Q \), которое можно вычислить.