дано:
m_бензина = 1.5 кг (масса бензина)
V_воды = 120 литров = 0.12 м³ (объем воды)
c_воды = 4200 Дж/кг·°C (удельная теплоемкость воды)
ΔT = 80 °C (увеличение температуры воды)
q_сгорания = 46 МДж/кг = 46000000 Дж/кг (удельная теплота сгорания бензина)
найти:
КПД (η) нагревателя
решение:
1. Рассчитаем количество тепла, которое требуется для нагрева воды:
Q_воды = m_воды * c_воды * ΔT
Для этого сначала найдем массу воды:
м_воды = V_воды * ρ_воды, где ρ_воды ≈ 1000 кг/м³
м_воды = 0.12 м³ * 1000 кг/м³ = 120 кг
Теперь подставим известные значения в формулу:
Q_воды = 120 кг * 4200 Дж/кг·°C * 80 °C
Q_воды = 120 * 4200 * 80
Q_воды = 40320000 Дж
2. Теперь рассчитаем общее количество тепла, которое выделяется при сгорании бензина:
Q_бензина = m_бензина * q_сгорания
Q_бензина = 1.5 кг * 46000000 Дж/кг
Q_бензина = 69000000 Дж
3. Теперь можем найти КПД:
η = Q_воды / Q_бензина
η = 40320000 Дж / 69000000 Дж
η ≈ 0.584 (или 58.4%)
ответ:
КПД нагревателя η ≈ 58.4%.