Дано: расход бензина - 25 кг/ч, разность температур воды - 15 K, энергия на нагрев воды - 30% от выделенной при сгорании бензина.
Найти: секундный расход воды.
Решение:
1. Рассчитаем количество теплоты, выделившееся при сгорании 25 кг бензина:
Q = 25 кг * 44 МДж/кг = 1100 МДж
2. Найдем количество теплоты, затраченное на нагрев воды:
Q_вода = 0.3 * 1100 МДж = 330 МДж
3. Рассчитаем массу воды, протекающей через охлаждающее устройство в единицу времени:
Q_вода = m_вода * c_вода * ΔT, где
m_вода - масса воды,
c_вода - удельная теплоемкость воды,
ΔT - разность температур.
Перейдем к СИ:
330 МДж = m_вода * 4186 Дж/кг∙°C * 15 K
330 МДж = m_вода * 62790 Дж/°C
m_вода = 330 МДж / 62790 Дж/°C = 5,25 кг
4. Найдем секундный расход воды:
5,25 кг / 3600 с ≈ 0,00146 кг/с
Ответ: 1,46 г/с.