При нагревании воды массой 633 г от 17°С до 76°С сожгли 8,9 г дизельного топлива. Определи КПД (коэффициент полезного действия) использованной нагревательной установки. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°С), удельная теплота сгорания дизельного топлива — 42 МДж/кг.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала найдем количество теплоты, полученной от сгорания дизельного топлива:
Q = m * Qc,
где m - масса топлива, Qc - удельная теплота сгорания.

Q = 8,9 г 42 МДж/кг = 8,9 г 42000 кДж/кг = 374 880 кДж.

Теплота, полученная водой:
Qвода = m c ΔT,
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Qвода = 633 г 4200 Дж/(кг°С) (76-17)°С = 633 г 4200 Дж/(кг°С) 59 °C = 149 369 800 Дж.

КПД нагревательной установки определяется как отношение полученной теплоты к теплоте, которая могла бы быть получена, если бы вся теплота сгорания топлива была передана воде:
η = Qвода / Q = 149 369 800 Дж / 374 880 кДж = 398,38.

КПД равен 398,38, что соответствует 39,838%.