Сколько дров нужно сжечь, чтобы превратить лёд при температуре -10 градусов в воду при температуре 20 градусов. КПД печки 40%?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи необходимо знать количество теплоты, необходимое для нагревания льда до состояния воды и дальнейшего нагрева воды до температуры 20 градусов Цельсия.

Q1 = m c Δ
где m - масса льда, c - удельная теплоёмкость льда, ΔT - изменение температуры

Для льда с удельной теплоёмкостью 2,09 кДж/(кг*градус) массой 1кг:

Q1 = 1 2,09 (0 - (-10)) = 20,9 кДж

Q2 = m *
где L - удельная теплота плавления льда

Для льда с удельной теплотой плавления 334 кДж/кг:

Q2 = 1 * 334 = 334 кДж

Q3 = m c Δ
где m - масса воды, c - удельная теплоёмкость воды, ΔT - изменение температуры

Для воды с удельной теплоёмкостью 4,18 кДж/(кг*градус) массой 1кг:

Q3 = 1 4,18 (20 - 0) = 83,6 кДж

Итак, общее количество теплоты, необходимое для превращения льда при температуре -10 градусов в воду при температуре 20 градусов:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 20,9 + 334 + 83,6 = 438,5 кДж

Теперь найдем количество дров, которое необходимо сжечь для выделения указанного количества теплоты с учётом КПД печки 40%:

Q_дров = Q / КПД = 438,5 кДж / 0,4 = 1096,25 кДж

Таким образом, для превращения льда при температуре -10 градусов в воду при температуре 20 градусов при КПД печки 40% необходимо сжечь 1096,25 кДж дров.