Задачка по физике от Жака Фреско Папа решил нагнать самогоночки. У него было в наличии 20 л браги.
Сколько ему потребовалось для этого сухих берёзовых дров, если КПД печки — 50%.
удельная теплота парообразования воды 2,3 кДж/кг
удельная теплоёмкость воды 4.2 кДж/кг*град
Удельная теплота сгорания сухих берёзовых дров 15 МДж/кг.
Варианты ответов:
0.5
0.6
0.2
0.3
0.7
1
0.9
2
0,8

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно определить сколько теплоты требуется для нагревания 20 л браги до кипения, затем для испарения ее, и в конце для нагревания пара до температуры сгорания дров.

Для нагревания браги до кипения:
Q1 = mcΔT, где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
m = 20 кг, c = 4.2 кДж/кгград, ΔT = 100 град (разница между комнатной температурой и температурой кипения).
Q1 = 204.2*100 = 8400 кДж.

Для испарения воды:
Q2 = mλ, где λ - удельная теплота испарения.
Q2 = 202.3 = 46 кДж.

Для нагревания пара до температуры сгорания дров:
Q3 = mcΔT, где ΔT = Tсгорания - Ткипения = 15°С (допустим, температура сгорания древесины 400°С).
Q3 = 202.315 = 690 кДж.

Итак, общее количество энергии, необходимое для процесса дистилляции - 8400 + 46 + 690 = 9146 кДж.

Теперь найдем, сколько сухих березовых дров требуется, если КПД печки 50%:

Qдревесины = Qнадачи/η, где η - КПД печки
Qдревесины = 9146/0.5 = 18292 кДж.

Теперь найдем массу дров, используя удельную теплоту сгорания:

mдревесины = Qдревесины/λдровесины, где λдровесины - удельная теплота сгорания дров.
m = 18292/15*10^6 = 1.22 кг.

Итак, для нагнетания самогоночек пapa потребовалось 1.22 кг сухих березовых дров. Ответ: 1.