В печи растопили лёд и превратили в пар при температуре 100 °С. Какую массу льда растопили и превратили в пар, если затратили 14,7 кг каменного угля, а начальная температура льда 0 °С? КПД установки 70 %.
от

1 Ответ

Дано:  
Масса использованного каменного угля = 14.7 кг = 14.7 кг  
Начальная температура льда = 0 °C = 273 K  
Температура пара = 100 °C = 373 K  
КПД установки = 70%

Найти:  
Массу льда, которую растопили и превратили в пар  

Решение:  
Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сжигании угля:

Q_уголь = m_угля * Q_угля,

где Q_угля - теплота сгорания угля.

Затем найдем количество теплоты, необходимое для превращения льда в пар:

Q_льда = m_льда * (L_плавления + L_испарения),

где L_плавления - удельная теплота плавления льда, L_испарения - удельная теплота испарения воды.

Исходя из КПД установки, можно записать:

Q_уголь * КПД = Q_льда

Выразим массу льда:

m_льда = (Q_уголь * КПД) / (L_плавления + L_испарения)

Подставим известные значения и рассчитаем массу льда:
m_льда = (14.7 кг * Q_угля * КПД) / (L_плавления + L_испарения)  
m_льда = (14.7 кг * Q_угля * 0.7) / (334 кДж/кг + 2257 кДж/кг)  
m_льда ≈ 4.18 кг

Ответ:  
Было растоплено и превращено в пар приблизительно 4.18 кг льда.
от