Дано:
- масса воды m = 175 г = 0,175 кг
- начальная температура воды t1 = 15 °C
- конечная температура воды t2 = 75 °C
- масса спирта m_спирта = 6 г = 0,006 кг
- удельная теплоемкость воды c = 4180 Дж/(кг·°C)
- теплота сгорания спирта Q_спирта = 300000 Дж/кг
Найти: КПД тепловой установки.
Решение:
1. Сначала находим количество теплоты, необходимое для нагрева воды:
Q_вода = m * c * (t2 - t1) = 0,175 * 4180 * (75 - 15) = 0,175 * 4180 * 60 = 43890 Дж.
2. Теперь находим количество теплоты, выделившейся при сгорании спирта:
Q_спирта = m_спирта * Q_спирта = 0,006 * 300000 = 1800 Дж.
3. КПД тепловой установки можно найти как отношение полезно использованной теплоты (нагрели воду) к общей теплоте, выделившейся при сгорании спирта:
η = (Q_вода / Q_спирта) * 100 = (43890 / 1800) * 100 = 24,5%.
Ответ: КПД тепловой установки составляет 24,5%.