Яка ефективність цього нагрівника, якщо вода отримала 950 кДж теплоти в результаті згоряння 40 г газу?

Vechnyy_Moroz

59

Чтобы найти эффективность данного нагревателя, нам необходимо использовать уравнение эффективности теплообмена, которое выглядит следующим образом:

\[\text{Эффективность} = \frac{\text{полученная теплота}}{\text{потраченная энергия}} \times 100\%\]

Для начала, нам нужно найти потраченную энергию. Для этого нам необходимо использовать формулу теплоты, которая имеет вид:

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

где:
- \(Q\) - полученная теплота (в джоулях)
- \(m\) - масса вещества (в граммах)
- \(c\) - удельная теплоемкость вещества (в Дж/(г°C))
- \(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия)

В нашем случае, мы знаем, что вода получила 950 кДж (1 кДж = 1000 Дж) теплоты, а масса газа равна 40 г. Нам также известно, что удельная теплоемкость воды составляет около 4.18 Дж/(г°C).

Теперь мы можем подставить значения в формулу теплоты:

\[950 \text{ кДж} = 40 \text{ г} \cdot 4.18 \text{ Дж/(г°C)} \cdot \Delta T\]

Давайте решим это уравнение относительно \(\Delta T\):

\[\Delta T = \frac{950 \text{ кДж}}{40 \text{ г} \cdot 4.18 \text{ Дж/(г°C)}}\]

\[\Delta T \approx 5.72 \text{ °C}\]

Теперь, когда у нас есть значение изменения температуры, мы можем найти эффективность:

\[\text{Эффективность} = \frac{950 \text{ кДж}}{950 \text{ кДж} + 40 \text{ г} \cdot 4.18 \text{ Дж/(г°C)} \cdot 5.72 \text{ °C}} \times 100\%\]

Подставим значения и рассчитаем:

\[\text{Эффективность} \approx \frac{950 \text{ кДж}}{950 \text{ кДж} + 1197 \text{ Дж}} \times 100\% \approx \frac{950}{950 + 1197} \times 100\% \approx \frac{950}{2147} \times 100\% \approx 44.23\%\]

Таким образом, эффективность данного нагревателя составляет около 44.23%.