Loading [MathJax]/jax/output/CommonHTML/jax.js
Сосуд объемом 100 л нужно наполнить теплой водой с температурой 40 °С. Для этого холодную воду с температурой 16 °С пропускают через проточного водонагревателя мощностью Р = 20 кВт, что работает на биотопливе (топливо изготовляют из соломы). КПД нагревателя 80 %. Сколько времен нужно для наполнения сосуда и сколько биотоплив (в килограммах) понадобится? Удельная теплота сгорания этого топлива q = 18 МДж/кг.


Пусть m1 - искомая масса биотоплива

тогда при сгорании биотоплива выделится количество теплоты Q1:

 Q1=m1q -(1) 

Из определения КПД имеем: η=Q2Q1-(2)

где Q2 - количество теплоты, идущее на нагрев 100 литров воды с температуры t1=16C до t2=40C

При этом Q2=m2c(t2t1) -(3)

 где m2=pV=10000,1=100 кг - масса воды обьема 

 Подставим в (2) вместо Q1 и Q2 соответственно выражения (1) и (3), получим:

 η=m2c(t2t1)m1q, отсюда выразим m1

 m1=m2c(t2t1)ηq=1004,19103(4016)0,8181060,698kg

 По определению мощности имеем:

 P=Q2t-(4)

где t есть время, за которое вода получит количество теплоты Q2

Подставим в (4) вместо Q2 выражение (3), получим:

P=m2c(t2t1)t, отсюда выразим t

  t=m2c(t2t1)P=1004,191032420103503c


ПОХОЖИЕ ЗАДАНИЯ:
Loading...