Какова эффективность теплового процесса, в ходе которого для полного парообразования 4 кг льда при начальной

Сквозь_Холмы_9129

26

Хорошо, давайте решим эту задачу пошагово.

Для начала, давайте определим, какой процесс происходит с льдом и торфом.

1. Лед нужно полностью превратить в пар.
Для этого мы должны знать, что для превращения льда в воду необходимо использовать теплоту плавления. Теплота плавления составляет 334 кДж/кг.
Общая теплота, необходимая для превращения 4 кг льда в воду составляет:
\[Q = m \cdot L\]
\[Q = 4 \, кг \cdot 334 \, кДж/кг\]

2. Торф сгорает полностью.
При сжигании торфа выделяется теплота сгорания. Давайте предположим, что теплота сгорания торфа равна 18600 кДж/кг.
Общая теплота, выделенная при сжигании 2 кг торфа:
\[Q = m \cdot H\]
\[Q = 2 \, кг \cdot 18600 \, кДж/кг\]

3. Тепло от сжигания торфа можно использовать для превращения льда в воду.
Весьма разумно будет использовать теплоту сгорания торфа, чтобы превратить лед в воду. Теплота, выделяющаяся при сжигании торфа, полностью компенсирует теплоту, необходимую для плавления льда.
То есть, общее количество выделяющегося тепла при сжигании торфа должно быть равно теплоте плавления льда:
\[Q_{torf} = Q_{led}\]

Теперь выполним расчеты:

\[4 \, кг \cdot 334 \, кДж/кг = 2 \, кг \cdot 18600 \, кДж/кг\]

После выполнения расчетов получаем:

\[1336 \, кДж = 37200 \, кДж\]

Таким образом, мы видим, что теплота, выделяющаяся при сжигании торфа, недостаточна для полного парообразования 4 кг льда. Это означает, что процесс ненадежен и нет возможности превратить весь лед в воду с использованием только теплоты сгорания торфа.

В итоге, эффективность теплового процесса в данной ситуации составляет менее 100%. Как получившийся результат превышает 100%, значит процесс не выполним.

Надеюсь, этот ответ был понятен и полезен для вас. Если у вас остались дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их!