Найдите коэффициент полезного действия (КПД) нагревательной установки, если при нагревании глицерина массой 666

  • 54
Найдите коэффициент полезного действия (КПД) нагревательной установки, если при нагревании глицерина массой 666 г от 19°С до 87°С было сожжено 5,6 г керосина. Удельная теплоемкость глицерина составляет 2400 Дж/(кг·°С), а удельная теплота сгорания керосина - 43 МДж/кг. Запишите формулу для расчета КПД нагревательной установки с использованием полезного количества теплоты, затраченного на нагрев глицерина, количества выделенной теплоты при полном сгорании керосина и работы нагревательной установки. Ответ округлите до десятых. Шаг 1.
Даша
44
Для начала, давайте найдем полезное количество теплоты, затраченное на нагрев глицерина. Для этого воспользуемся формулой:

\[Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T\]

где \(Q_1\) - полезное количество теплоты, \(m\) - масса глицерина, \(c\) - удельная теплоемкость глицерина, \(\Delta T\) - изменение температуры глицерина.

Подставляем известные значения:

\[Q_1 = 666 \, \text{г} \cdot 2400 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot (87°С - 19°С)\]

\[Q_1 = 666 \, \text{г} \cdot 2400 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot 68°С\]

Теперь рассчитаем количество выделенной теплоты при полном сгорании керосина. Используем формулу:

\[Q_2 = m \cdot Q_h\]

где \(Q_2\) - количество выделенной теплоты, \(m\) - масса сгоревшего керосина, \(Q_h\) - удельная теплота сгорания керосина.

Подставляем значения:

\[Q_2 = 5,6 \, \text{г} \cdot 43 \, \text{МДж/кг}\]

Теперь рассчитаем работу нагревательной установки. Работа определяется разностью полезного количества теплоты и выделенной теплоты:

\[W = Q_1 - Q_2\]

Подставляем значения:

\[W = 666 \, \text{г} \cdot 2400 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot 68°С - 5,6 \, \text{г} \cdot 43 \, \text{МДж/кг}\]

Теперь можем найти коэффициент полезного действия нагревательной установки (КПД). Используем формулу:

\[КПД = \frac{W}{Q_1} \cdot 100\%\]

Подставляем значения:

\[КПД = \frac{666 \, \text{г} \cdot 2400 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot 68°С - 5,6 \, \text{г} \cdot 43 \, \text{МДж/кг}}{666 \, \text{г} \cdot 2400 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot 68°С} \cdot 100\%\]

После расчетов получаем значение КПД нагревательной установки. Округляем его до десятых.