2) Сколько дров надо сжечь в печке с К.П.Д 40%, чтобы довести воду массой 100 кг, взятой при температуре 10 градусов цельсия до кипения.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нагревания воды до кипения нам нужно преобразовать ее температуру из 10 градусов Цельсия до 100 градусов Цельсия.

Удельная теплоемкость воды равна 4,186 Дж/(г*град).

Тепловая емкость Q, которую необходимо подать для нагревания 100 кг воды на 1 градус Цельсия:
Q = mcΔt,
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, Δt - изменение температуры.

Q = 100 кг 4,186 Дж/(кгград) (100 - 10) град = 100 4,186 * 90 = 376740 Дж.

Тепло, полученное от сжигания дров в печке при КПД 40%, равно:
Q_сж = 1 / КПД Q = 1 / 0,4 376740 Дж = 941850 Дж.

Тепловая мощность сгорания дров можно найти по формуле:
N = E / t,
где E - тепловая энергия сгорания дров, t - время сгорания.

Так как энергия E = Q_сж, то
N = 941850 Дж / t.

А входящая в печь мощность Q_печь:
Q_печь = N * 60,
где 60 - время в секундах, за которое сгорают дрова.

Подставляем данные и находим мощность печи:
Q_печь = (941850 Дж / t) * 60.

Теперь нужно найти массу дров, которую надо сжечь для получения необходимой тепловой энергии:
m_дров = E / Q_сж,
где E - тепловая энергия сгорания дров.

m_дров = 941850 Дж / (20000 Дж/г) = 47,0925 г.

Ответ: Необходимо сжечь 47,09 г дров, чтобы довести воду массой 100 кг до кипения.