Сколько надо сжечь угля,чтобы 5 т воды, взятой при 10 градусов Цельсия , нагреть до 100 градусов Цельсия и 1 т ее обратить в пар , если КПД котла 60%?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи необходимо знать теплоемкость воды и пара. Теплоемкость воды составляет около 4.186 Дж/(гградус Цельсия), а теплоемкость пара около 2.0 Дж/(гградус Цельсия).

Сначала найдем количество тепла, необходимого для нагрева воды до 100 градусов Цельсия:

Q1 = mC(T2-T1)
где m - масса воды, C - теплоемкость воды, T2 - конечная температура, T1 - начальная температура

Q1 = 50004.186(100-10) = 2093000 Дж

Теперь найдем количество тепла, необходимого для превращения 1 т воды в пар:

Q2 = m*C
где m - масса пара

Q2 = 1000*2.0 = 2000 Дж

Итоговое количество тепла, которое необходимо сгенерировать котлом:

Q_total = Q1 + Q2 = 2093000 + 2000 = 2095000 Дж

Учитывая, что КПД котла 60%, найдем количество тепла, которое необходимо израсходовать:

Q_needed = Q_total/0.6 = 2095000/0.6 = 3491667 Дж

Тепло, которое выделяется при сжигании угля, зависит от его теплоты сгорания. Предположим, что уголь имеет теплоту сгорания 30 МДж/т.

Тогда для выделения 3491667 Дж необходимо сжечь:

m_угля = Q_needed/(3010^6) = 3491667/(3010^6) = 0.116 т

Итак, чтобы нагреть 5 т воды до 100 градусов Цельсия и превратить 1 т в пар, необходимо сжечь примерно 0.116 т угля.