Сколько дров надо сжечь в топке паровой машины с кпд 39% чтобы получить воду 10 градусов из снега массой 119 кг взятой при температуре -7С
от

1 Ответ

Дано:  
Масса снега m = 119 кг  
Начальная температура снега t1 = -7 °C  
Конечная температура воды t2 = 10 °C  
Удельная теплота плавления снега λ = 330000 Дж/кг  
Удельная теплоемкость снега c1 = 2100 Дж/кг*°C  
Удельная теплоемкость воды c2 = 4200 Дж/кг*°C  
Удельная теплота сгорания дров q = 10*10^6 Дж/кг  
КПД паровой машины η = 39% = 0.39  

Найти: количество дров, необходимое для нагрева снега до воды  

Решение:  
Вычислим количество теплоты, необходимое для превращения снега в воду и нагрева ее до 10 °C:
Q1 = c1 * m * (t2 - t1)  // теплота для плавления снега  
Q2 = λ * m  // теплота для нагрева снега до 0 °C  
Q3 = c2 * m * (t2 - 0)  // теплота для нагрева воды до 10 °C  
Q = Q1 + Q2 + Q3  // общая теплота  

Теперь выразим массу дров, необходимую для выделения этой теплоты:
m = Q / (q * η)  

Подставим известные значения и решим уравнение:
m = (c1 * m * (t2 - t1) + λ * m + c2 * m * (t2 - 0)) / (q * η)  
m = (2100 * 119 * (10 - (-7)) + 330000 * 119 + 4200 * 119 * (10 - 0)) / (10*10^6 * 0.39) ≈ 9.84 кг  

Ответ: Необходимо сжечь примерно 9.84 кг дров для превращения 119 кг снега в воду при заданных условиях.
от