Каков будет КПД использованной нагревательной установки при нагревании подсолнечного масла массой 622 г от 24°С

  • 61
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).