Дано:
V_вода = 3 л = 3 × 10^-3 м³ — объем воды
t1 = 10 °C = 283 К — начальная температура воды
t2 = 100 °C = 373 К — конечная температура воды
c = 4186 Дж/(кг·K) — удельная теплоемкость воды
ρ = 1000 кг/м³ — плотность воды
V_газ = 60 л = 60 × 10^-3 м³ — объем газа
Q_горелка = 37,8 МДж/м³ = 37,8 × 10^6 Дж/м³ — удельная теплота сгорания газа
Найти: КПД газовой горелки.
Решение:
1. Найдем массу воды, используя плотность воды:
m = ρ * V_вода = 1000 * 3 × 10^-3 = 3 кг
2. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды:
Q_нужное = m * c * (t2 - t1) = 3 * 4186 * (373 - 283) = 3 * 4186 * 90 = 1130280 Дж
3. Рассчитаем количество теплоты, которое выделяет сгоревший газ:
Q_газ = V_газ * Q_горелка = 60 × 10^-3 * 37,8 × 10^6 = 2268000 Дж
4. КПД газовой горелки (η) можно найти как отношение полезной теплоты, переданной воде, к общей теплоте, выделенной сгоранием газа:
η = Q_нужное / Q_газ = 1130280 / 2268000 ≈ 0,498
Ответ: КПД газовой горелки равен 0,498 или 49,8%.