Дано:
- Масса бензина m_бензин = 800 г = 0.8 кг (переводим в килограммы)
- Удельная теплота сгорания бензина Q_сгорания = 44 * 10^6 Дж/кг (примерное значение для бензина)
- Температура воды T_вода = 10 °C
- Конечная температура пара T_пара = 100 °C
- Удельная теплоемкость воды c_вода = 4200 Дж/(кг·°C)
- Удельная теплота парообразования L_пар = 2260000 Дж/кг (удельная теплота парообразования воды)
- КПД горелки η = 60% = 0.6
Найти:
- Массу воды m_вода, превращенной в пар.
Решение:
1. Рассчитаем количество теплоты, полученное от сгорания бензина с учетом КПД:
Q_полученное = m_бензин * Q_сгорания * η
Q_полученное = 0.8 кг * 44 * 10^6 Дж/кг * 0.6
Q_полученное = 0.8 * 44 * 10^6 * 0.6
Q_полученное = 21120000 Дж
2. Теперь определим количество теплоты, необходимое для нагрева воды от 10 °C до 100 °C, а затем для превращения её в пар:
Q_нагрев = m_вода * c_вода * (T_пара - T_вода)
Q_нагрев = m_вода * 4200 Дж/(кг·°C) * (100 - 10)
3. Количество теплоты, необходимое для парообразования:
Q_пар = m_вода * L_пар
4. Общее количество теплоты:
Q_общ = Q_нагрев + Q_пар
Q_общ = m_вода * 4200 * (100 - 10) + m_вода * 2260000
5. Подставляем значения:
Q_общ = m_вода * 4200 * 90 + m_вода * 2260000
Q_общ = m_вода * (378000 + 2260000)
Q_общ = m_вода * 2638000
6. Устанавливаем равенство между полученной и затраченной теплотой:
Q_полученное = Q_общ
21120000 = m_вода * 2638000
7. Находим массу воды:
m_вода = 21120000 / 2638000
m_вода ≈ 8.01 кг
Ответ:
Превращено в пар примерно 8.01 кг воды.