Для расчета количества каменного угля, необходимого для получения 15 кг водяного пара, нужно учитывать, что нагреватель имеет КПД 20%.
Сначала определим количество теплоты, необходимое для нагрева воды с температуры 10 градусов до 100 градусов. Для этого воспользуемся формулой:
Q = m c ΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (4,186 кДж/(кг*К)), ΔT - изменение температуры.
Q = 15 кг 4,186 кДж/(кгК) * (100 градусов - 10 градусов) = 5577 кДж.
Теперь учтем КПД нагревателя:
Q_угля = Q / КПД = 5577 кДж / 0,2 = 27885 кДж.
Для расчета количества каменного угля, необходимого для получения указанного количества теплоты, используем удельную теплоту сгорания каменного угля (25,1 МДж/кг):
m_угля = Q_угля / удельная теплота сгорания = 27885 кДж / 25,1 МДж/кг = 1,11 кг.
Таким образом, для получения 15 кг водяного пара при КПД нагревателя 20% необходимо сжечь примерно 1,11 кг каменного угля.
Для расчета количества каменного угля, необходимого для получения 15 кг водяного пара, нужно учитывать, что нагреватель имеет КПД 20%.
Сначала определим количество теплоты, необходимое для нагрева воды с температуры 10 градусов до 100 градусов. Для этого воспользуемся формулой:
Q = m c ΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (4,186 кДж/(кг*К)), ΔT - изменение температуры.
Q = 15 кг 4,186 кДж/(кгК) * (100 градусов - 10 градусов) = 5577 кДж.
Теперь учтем КПД нагревателя:
Q_угля = Q / КПД = 5577 кДж / 0,2 = 27885 кДж.
Для расчета количества каменного угля, необходимого для получения указанного количества теплоты, используем удельную теплоту сгорания каменного угля (25,1 МДж/кг):
m_угля = Q_угля / удельная теплота сгорания = 27885 кДж / 25,1 МДж/кг = 1,11 кг.
Таким образом, для получения 15 кг водяного пара при КПД нагревателя 20% необходимо сжечь примерно 1,11 кг каменного угля.