Яка кількість кам’яного вугілля була використана для нагрівання 3 кубічних метрів води, яка піднялася на 50 градусів

Загадочный_Парень

42

Для решения данной задачи вам потребуется знать некоторые формулы и применить изученные концепции. Давайте начнем.

Количество теплоты, необходимое для нагрева воды, можно вычислить, используя следующую формулу:

\[Q = mc\Delta T\]

где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Переведем заданные данные в соответствующие величины. Мы знаем, что объем воды равен 3 кубическим метрам. Для вычисления массы воды, используем следующую формулу:

\[V = m/\rho\]

где \(V\) - объем воды, \(m\) - масса воды, \(\rho\) - плотность воды.

Для пресной воды плотность составляет около 1000 кг/м³. Подставляя значения, получаем:

\[3 = m/1000\]

Решая уравнение относительно массы воды \(m\), получаем:

\[m = 3 \times 1000 = 3000\) кг.

Теперь мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты:

\[Q = mc\Delta T\]

Удельная теплоемкость воды \(c\) равна 4.18 kJ/(kg·°C). Здесь следует учесть, что питомая теплота сгорания угля дана в МДж/кг, поэтому ее нужно перевести в кДж/кг, умножив на 1000.

Подставляем известные значения в формулу:

\[Q = 3000 \times 4.18 \times 50\]

Выполняем вычисления и получаем значение теплоты \(Q\). Теперь, зная питомую теплоту сгорания угля \(Q_{coal}\), мы можем вычислить количество использованного угля.

Для этого воспользуемся следующей формулой:

\[m_{coal} = Q / Q_{coal}\]

Подставляем значения и получаем:

\[m_{coal} = Q / 29\]

Округлим результат до ближайшего целого значения и получим количество использованного угля \(m_{coal}\).

Наконец, чтобы вычислить КПД (коэффициент полезного действия) котла, воспользуемся следующей формулой:

\[КПД = \frac {Q_{полезная}} {Q_{входная}} \times 100\%\]

где \(Q_{полезная}\) - количество полезной энергии, а \(Q_{входная}\) - количество входной энергии.

В данном случае полезная энергия - это количество теплоты, которое получила вода, то есть \(Q\), а входная энергия - это энергия, которая выделяется при сгорании угля, то есть \(Q_{coal} \times m_{coal}\).

Подставляем известные значения и вычисляем КПД.

\[КПД = \frac {Q} {Q_{coal} \times m_{coal}} \times 100\%\]

Теперь у вас есть все необходимые формулы и объяснения, чтобы решить данную задачу самостоятельно. Если у вас возникнут вопросы или вам нужна помощь на каком-то шаге, пожалуйста, обратитесь ко мне.