Каково значение эффективности тепловой установки в процентах, если для нагрева 540 г воды с 25∘С до 75∘С масса

Magicheskiy_Edinorog

28

Пусть нам дана тепловая установка, которая использует спиртовку для нагрева 540 г воды с 25∘C до 75∘C. Нам нужно вычислить эффективность этой тепловой установки в процентах.

Для начала, давайте воспользуемся законом сохранения энергии. Мы знаем, что всю тепловую энергию, которую получает вода, приходит от спиртовки. Таким образом, мы можем записать уравнение:

потеря энергии спиртовки = прирост энергии воды

Сначала давайте вычислим потерю энергии спиртовки. Масса спиртовки уменьшилась с 163 г до неизвестного значения, которое обозначим как "масса спиртовки после нагрева".

Для этого нам понадобится учетный параметр, который называется удельной теплотой сгорания спирта. Удельная теплота сгорания спирта обозначается как Q и имеет значение примерно 30 кДж/г (килоджоулей на грамм).

Потеря энергии спиртовки можно выразить следующим образом:

потеря энергии спиртовки = масса спиртовки * удельная теплота сгорания спирта

Теперь давайте рассчитаем прирост энергии воды. Масса воды составляет 540 г, а изменение температуры воды составляет 75∘C - 25∘C = 50∘C.

Прирост энергии воды можно выразить следующим образом:

прирост энергии воды = масса воды * удельная теплоемкость воды * изменение температуры воды

Удельная теплоемкость воды обозначается как С и имеет значение примерно 4,18 кДж/(г⋅∘C).

Теперь мы можем подставить значения в наши уравнения:

потеря энергии спиртовки = масса спиртовки после нагрева * удельная теплота сгорания спирта

прирост энергии воды = масса воды * удельная теплоемкость воды * изменение температуры воды

В данной задаче, чем больше эффективность тепловой установки, тем меньше потеря энергии спиртовки. Поскольку энергия не может быть создана или уничтожена, эффективность может быть выражена как:

эффективность = потеря энергии спиртовки / прирост энергии воды * 100

Давайте выполним все необходимые вычисления и найдем значение эффективности в процентах.