Какой будет средний расход сухих дров (в кг) за каждые 7 часов работы кипятильника типа Титан , если
Какой будет средний расход сухих дров (в кг) за каждые 7 часов работы кипятильника типа "Титан", если его производительность составляет 200 литров в час, вода подается с температурой 8°С, КПД кипятильника равен 60% и удельная теплота сгорания дров принята равной 10 Дж/кг?
Chernaya_Roza 43
Для решения данной задачи нам необходимо провести несколько шагов. Давайте начнем.Шаг 1: Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды. Для этого мы можем использовать формулу:
\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]
где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Удельная теплоемкость воды составляет примерно 4.18 Дж/град, а изменение температуры равно разности между конечной и начальной температурой.
В нашем случае начальная температура воды равна 8°C, а конечная температура будет 100°C (поскольку вода кипит). Таким образом, \(\Delta T = 100 - 8 = 92\)°C.
Подставляя значения в формулу, мы получим:
\[Q = m \cdot 4.18 \cdot 92\]
Шаг 2: Теперь найдем количество теплоты, которое вырабатывает кипятильник за 7 часов работы. Мы можем использовать формулу:
\[E = P \cdot t \cdot \text{КПД}\]
где \(E\) - количество вырабатываемой теплоты, \(P\) - производительность кипятильника, \(t\) - время работы, \(\text{КПД}\) - коэффициент полезного действия (КПД).
В нашем случае производительность кипятильника составляет 200 литров в час, что эквивалентно 200 кг/час. Таким образом, \(P = 200\) кг/час. Время работы составляет 7 часов, то есть \(t = 7\). КПД кипятильника равен 60%, а в десятичной форме это 0.6.
Подставляя значения в формулу, мы получим:
\[E = 200 \cdot 7 \cdot 0.6\]
Шаг 3: Теперь найдем массу сухих дров, которая была сожжена, чтобы выработать данное количество теплоты. Мы можем использовать значения удельной теплоты сгорания дров и количество вырабатываемой теплоты из предыдущего шага.
Удельная теплота сгорания дров принята равной 10 Дж/кг, и мы обозначим ее как \(H\). Массу сухих дров обозначим как \(m_{\text{дров}}\).
Мы можем использовать формулу:
\[E = m_{\text{дров}} \cdot H\]
Решая уравнение относительно \(m_{\text{дров}}\):
\[m_{\text{дров}} = \frac{E}{H}\]
Подставляя значения, мы получим:
\[m_{\text{дров}} = \frac{200 \cdot 7 \cdot 0.6}{10}\]
Выполняя соответствующие вычисления, мы найдем:
\[m_{\text{дров}} = 84\] кг
Таким образом, средний расход сухих дров за каждые 7 часов работы кипятильника составляет 84 кг.