На ферме суточный расход горячей воды составляет 550 кг. Какое количество каменного угля нужно заготовить на год для нагревания воды от 10оС до кипения, если КПД водонагревателя 50%? Удельная теплота сгорания каменного угля 30 МДж/кг.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим, сколько энергии нужно для нагревания 1 кг воды от 10°C до кипения
Q = c m Δ
Q = 4200 1 (100 - 10) = 378000 Дж

КПД водонагревателя 50%, а это значит, что эффективно используется только половина выделенной энергии. Следовательно, для нагрева 1 кг воды нужно
Qн = Q / КПД = 378000 / 0,5 = 756000 Дж

Теперь определим, сколько энергии нужно для нагревания 550 кг воды
Qвсего = Qн 550 = 756000 550 = 415800000 Дж

Теплота сгорания 1 кг угля - 30 МДж = 30 * 10^6 Дж. Чтобы вычислить, сколько каменного угля понадобится, поделим общую энергию на удельную теплоту сгорания
m = Qвсего / (теплота сгорания) = 415800000 / 30000000 = 13,86 кг

Итак, для нагрева 550 кг воды от 10°C до кипения понадобится 13,86 кг каменного угля.