1)Детали из меди и стали массой по 10кг нагреты до температуры их плавления.Для плавления какого из этих тел потребуется большее количество теплоты? Во сколько раз? 2)сколько граммов керосина нужно сжечь, чтобы довести до кипения 4 кг воды и 500 г её испарить ,если начальная температура 20 градусов по цельсию? КПД нагревателя - 25% 3)Определить мощность, развиваемую двигателем автомобиля , если на каждый километр пути при скорости 72 км / ч расходуется 74 г бензина, КПД двигателя 30%

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Для плавления стали потребуется большее количество теплоты, чем для плавления меди, так как удельная теплоемкость стали выше. Коэффициент теплоты для стали примерно 2400 Дж/г, а для меди примерно 2100 Дж/г. Поэтому для плавления стали потребуется 2400/2100 = 1.14 раз больше теплоты.

2) Для нагрева 4 кг воды до кипения с начальной температурой 20 градусов по Цельсию потребуется Q = mcΔT теплоты, где m = 4 кг, c = 4.18 Дж/г×К (удельная теплоемкость воды) и ΔT = 80 К (температура кипения - начальная температура). Таким образом, Q = 4кг x 4.18 Дж/г×К x 80 K = 1340,8 кДж. КПД нагревателя 25%, поэтому нужно Q/0.25 = 1340,8 кДж / 0,25 = 5363,2 кДж. Это количество энергии нужно в единичный объем керосина, который можно рассчитать, зная, что теплота сгорания керосина около 46 МДж/литр.

3) Для определения мощности двигателя автомобиля нужно рассчитать количество теплоты, которое вырабатывает двигатель при движении 1 км. Расход бензина 74 г на 1 км. Теплота сгорания бензина приблизительно 45 МДж/кг. Таким образом, количество теплоты, которое вырабатывает двигатель за 1 км, можно рассчитать как 74 г x 45 МДж/кг = 3,33 МДж. Поскольку КПД двигателя 30%, то мощность двигателя можно определить как 3,33 МДж / 1 км / 0,3 = 11,1 МДж/км.