Дано:
- Масса воды m_в = 755 г = 0,755 кг
- Начальная температура воды t_1 = 12°С
- Конечная температура воды t_2 = 81°С
- Масса сожжённого бензина m_бензина = 12,5 г = 0,0125 кг
- Удельная теплоёмкость воды c_в = 4200 Дж/(кг·°С)
- Удельная теплота сгорания бензина q_бензина = 46 МДж/кг = 46 000 000 Дж/кг
Найти: КПД нагревательной установки.
Решение:
1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды от 12°С до 81°С.
Q_вода = m_в · c_в · (t_2 - t_1)
Q_вода = 0,755 кг · 4200 Дж/(кг·°С) · (81°С - 12°С)
Q_вода = 0,755 · 4200 · 69
Q_вода = 224,469 Дж
2. Рассчитаем количество теплоты, которое высвобождается при сгорании 12,5 г бензина.
Q_бензина = m_бензина · q_бензина
Q_бензина = 0,0125 кг · 46 000 000 Дж/кг
Q_бензина = 575 000 Дж
3. КПД нагревательной установки можно найти по формуле:
η = (Q_вода / Q_бензина) · 100%
η = (224,469 / 575 000) · 100%
η ≈ 0,0391 · 100%
η ≈ 3,91%
Ответ: КПД нагревательной установки составляет 3,91%.