Question

Найдите массу сухих дров, которую необходимо сжечь, чтобы полностью испарить кусок льда объемом 1,9л, взятого при начальной температуре –38°С. При условии, что ровно 85% тепла, выделяемого при сгорании, перейдет в вещество.

Answer 1

Дано:
Объем льда (V) = 1.9 л = 0.0019 м³
Начальная температура льда (T₁) = -38°C
Коэффициент эффективности (η) = 85%

Удельная теплота парообразования льда (L) ≈ 2260 кДж/кг
Предположим удельная теплота сгорания дров (Q_дров) = 20 МДж/кг = 20000 кДж/кг

Решение:
Масса льда (m_льда) можно найти, используя плотность льда и его объем.
m_льда = V * ρ
Возьмем плотность льда равной 1000 кг/м³
m_льда = 0.0019 * 1000 = 1.9 кг

Теперь мы можем вычислить количество теплоты, необходимое для полного испарения льда:
Q_исп = m_льда * L
Q_исп = 1.9 * 2260
Q_исп ≈ 4294 кДж

Теплота, получаемая при сжигании сухих дров:
Q_сж = m_дров * Q_дров * η

Так как все выделившееся тепло уходит на испарение льда, то Q_исп = Q_сж

Выразим массу сухих дров:
m_дров = Q_исп / (Q_дров * η)
m_дров = 4294 / (20000 * 0.85)
m_дров ≈ 0.252 кг

Ответ:
Масса сухих дров, необходимая для полного испарения куска льда, примерно равна 0.252 кг.