Каков будет КПД использованной нагревательной установки при нагревании подсолнечного масла массой 622 г от 24°С
Каков будет КПД использованной нагревательной установки при нагревании подсолнечного масла массой 622 г от 24°С до 74°С, если 3,2 г бензина были сожжены? Удельная теплоемкость подсолнечного масла составляет 1700 Дж/(кг·°С), а удельная теплота сгорания бензина равна 46 МДж/кг. (Ответ округли до десятых). Какая формула используется для вычисления КПД нагревательной установки через количество теплоты, ушедшее на нагревание подсолнечного масла, количество теплоты, выделившееся в результате полного сгорания бензина, и затраченное количество теплоты на выполнение работы?
Сумасшедший_Рейнджер 47
Для вычисления КПД нагревательной установки, воспользуемся следующей формулой:\[
\text{КПД} = \frac{{\text{Количество теплоты, ушедшее на нагревание подсолнечного масла}}}{{\text{Количество теплоты, выделившееся в результате полного сгорания бензина}}}
\]
Первым шагом определим количество теплоты, ушедшее на нагревание подсолнечного масла. Для этого воспользуемся уравнением теплообмена:
\[
Q_1 = mc\Delta T
\]
где \(Q_1\) - количество теплоты, \(m\) - масса подсолнечного масла, \(c\) - удельная теплоемкость подсолнечного масла, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Подставляя известные значения:
\[
Q_1 = 0.622 \, \text{кг} \times 1700 \, \text{Дж/кг} \times (74 - 24) \, ^\circ \text{C}
\]
Выполняя расчеты:
\[
Q_1 = 0.622 \times 1700 \times 50 = 52670 \, \text{Дж}
\]
Теперь определим количество теплоты, выделившееся в результате полного сгорания бензина. Для этого воспользуемся следующим уравнением:
\[
Q_2 = m \times Q_{\text{сп}}
\]
где \(Q_2\) - количество теплоты, \(m\) - масса сгоревшего бензина, \(Q_{\text{сп}}\) - удельная теплота сгорания бензина.
Подставляя известные значения:
\[
Q_2 = 0.0032 \, \text{кг} \times 46 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}
\]
Выполняя расчеты:
\[
Q_2 = 0.0032 \times 46 \times 10^6 = 147200 \, \text{Дж}
\]
Теперь, зная количество теплоты, выделившееся в результате сгорания бензина и количество теплоты, ушедшее на нагревание масла, мы можем вычислить КПД. Подставляя значения в ранее упомянутую формулу:
\[
\text{КПД} = \frac{{52670 \, \text{Дж}}}{{147200 \, \text{Дж}}} \times 100\%
\]
Выполняя расчеты:
\[
\text{КПД} = \frac{{52670}}{{147200}} \times 100\% = 35.8\%
\]
Таким образом, КПД использованной нагревательной установки при данном нагревании подсолнечного масла составляет 35.8% (округлено до десятых).