Каков КПД использованной нагревательной установки при нагревании 650 г воды с 35°С до 86°С и сожжении 8,5 г мазута?
Каков КПД использованной нагревательной установки при нагревании 650 г воды с 35°С до 86°С и сожжении 8,5 г мазута? Удельная теплоёмкость воды составляет 4200 Дж/(кг·°С), а удельная теплота сгорания мазута - 40 МДж/кг.
Олег 51
Чтобы рассчитать КПД (коэффициент полезного действия) использованной нагревательной установки, нам понадобятся следующие шаги:1. Расчет теплоты, полученной в результате нагревания воды:
Масса воды - 650 г
Изначальная температура воды - 35°С
Конечная температура воды - 86°С
Удельная теплоемкость воды - 4200 Дж/(кг·°С)
Сначала необходимо рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева воды:
Q = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры
Изменение температуры = конечная температура - изначальная температура
Изменение температуры = 86°С - 35°С = 51°С
Q = 650 г × 4200 Дж/(кг·°С) × 51°С
Q = 137,82 МДж
2. Расчет выделенной теплоты при сгорании мазута:
Масса мазута - 8,5 г
Удельная теплота сгорания мазута - 40 МДж/кг
Выделенная теплота при сгорании мазута:
Q = масса × удельная теплота сгорания
Q = 8,5 г × 40 МДж/кг
Q = 0,34 МДж
3. Расчет КПД:
КПД (в процентах) можно рассчитать по формуле:
КПД = (полезная теплота / затраченная теплота) × 100%
Затраченная теплота - это теплота выделенная при сгорании мазута.
Теплота, затраченная в установке, включает как полезную теплоту, полученную в результате нагревания воды, так и потери тепла, которые могут возникнуть.
Полезная теплота - это теплота, которая использована для нагрева воды.
ΚПД = (полезная теплота / (полезная теплота + потери тепла)) × 100%
Теперь мы можем рассчитать КПД:
КПД = (137,82 МДж / (137,82 МДж + 0,34 МДж)) × 100%
КПД ≈ 99,76%
Таким образом, КПД использованной нагревательной установки при нагревании 650 г воды с 35°С до 86°С и сожжении 8,5 г мазута составляет примерно 99,76%.