дано:
- мощность холодильной установки P = 50 кВт = 50000 Вт (переведем в СИ)
- время работы t = 1 час = 3600 секунд
- КПД установки η = 50% = 0,5
найти:
- массу угля m, необходимую для получения эквивалентного количества теплоты.
решение:
1. Найдем количество теплоты Q, выделившееся при работе холодильной установки за 1 час:
Q = P * t,
Q = 50000 Вт * 3600 с = 180000000 Дж.
2. Учитывая КПД, нам нужно больше энергии от угля, чтобы получить это количество теплоты. Обозначим Q_уголь - количество теплоты, полученное от сжигания угля:
Q_уголь = Q / η,
Q_уголь = 180000000 Дж / 0,5 = 360000000 Дж.
3. Энергия, выделяющаяся при сгорании 1 кг угля, составляет примерно 24 МДж (или 24000000 Дж). Обозначим h - энергию, выделяющуюся при сгорании 1 кг угля:
h = 24000000 Дж/кг.
4. Теперь найдем массу угля:
m = Q_уголь / h,
m = 360000000 Дж / 24000000 Дж/кг = 15 кг.
ответ:
Чтобы получить количество теплоты, выделившейся при часовой работе холодильной установки, необходимо сжигать 15 кг угля.