1) Объясните,как устройсво термоса сводит до минимума все виды теплопередачи.
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.
3) Чтобы охладить быстрее горячий чайник с водой, как лучше поступить: обложить его льдом сверху или снизу!

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Устройство термоса сводит до минимума все виды теплопередачи благодаря двойным стенкам с вакуумом между ними. Вакуум предотвращает передачу тепла по конвекции и теплопроводности, а зеркальное покрытие внутри термоса снижает излучение тепла.

2) Для того чтобы довести воду до кипения, нам нужно довести ее до температуры кипения при данном давлении, которая для воды составляет 100 градусов Цельсия. Теплота парообразования воды при данном давлении составляет 2260 кДж/кг. С учетом КПД печки 40%, нам нужно сжечь:

Q = mcΔT,
где Q - теплота, необходимая для нагрева воды до температуры кипения,
m - масса воды,
c - удельная теплоемкость воды (4,186 кДж/(кг*град)),
ΔT - изменение температуры.

Q = 100 кг 4,186 кДж/(кгград) * (100 - 10) = 31,395 кДж.

Для достижения данной теплоты при КПД 40% нам потребуется:

Q_total = Q / КПД = 31,395 кДж / 0,4 = 78,488 кДж.

Теплота, выделившаяся при сгорании древесины считается как 16,7 мДж/кг.

Количество дров для сжигания:

Количество дров = Q_total / теплота сгорания дров = 78,488 кДж / 16,7 мДж/кг = 4,69 кг.

Итак, необходимо сжечь около 4,69 кг дров.

3) Лучше всего охладить горячий чайник с водой путем обложения его льдом снизу. По причине того, что холод воздух тяжелее теплого, он будет скапливаться внизу и способствовать охлаждению воды в чайнике более эффективно.