Каково будет увеличение температуры трансформаторного масла массой 838 кг при сжигании мазута массой 0,5 кг, если

Пингвин

48

Для решения этой задачи нам потребуется использовать следующие физические законы. Первый закон термодинамики гласит: изменение внутренней энергии системы равно сумме работы и теплоты, полученному или отданному системой. Второй закон термодинамики гласит: полный выполняемый работой W тепловой двигатель (мотор) не может преобразовать весь поступивший в него тепловой поток Q в работу, хотя бы эффективность теплового двигателя будь она хоть насколько малой. Он также показывает, что теплота Q, отданная рабочим телом мотора, есть разность теплоты отданной рабочим телом в окружающие среды и работы, производимой мотором на передачу этой энергии.

Для начала, найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании мазута. Для этого, умножим массу мазута на его удельную теплоту сгорания:

\[Q = m \cdot Q_{уд}\]

Где:
\(Q\) - количество теплоты, выделившееся при сгорании мазута (в Дж);
\(m\) - масса мазута (в кг);
\(Q_{уд}\) - удельная теплота сгорания мазута (в Дж/кг).

Подставим известные значения:

\[Q = 0,5 \, \text{кг} \cdot 40 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг}\]

Теперь, найдем изменение внутренней энергии трансформаторного масла при его нагреве. Изменение внутренней энергии равно произведению массы масла на его удельную теплоемкость и изменение в температуре:

\(\Delta U = m \cdot c \cdot \Delta T\)

Где:
\(\Delta U\) - изменение внутренней энергии (в Дж);
\(m\) - масса масла (в кг);
\(c\) - удельная теплоемкость масла (в Дж/(кг·°С));
\(\Delta T\) - изменение в температуре (в °С).

Теперь, равенство первого закона термодинамики гласит:

\[Q = \Delta U\]

Так как всё выделившееся тепло от полного сгорания мазута будет использовано для нагрева масла, то получим:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

Теперь, мы можем найти изменение температуры, подставив известные значения:

\(\Delta T = \frac{{Q}}{{m \cdot c}}\)

\(\Delta T = \frac{{0,5 \, \text{кг} \cdot 40 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг}}}{{838 \, \text{кг} \cdot 2000 \, \text{Дж/(кг·°С)}}}\)

А теперь, давайте рассчитаем это значение.