Дано:
- Электрическая мощность станции P = 100 МВт = 100 × 10^6 Вт
- КПД станции η = 45 % = 0,45
- Удельная теплота сгорания каменного угля Q_уголь = 25 МДж/кг = 25 × 10^6 Дж/кг
Найти: массу каменного угля m, сжигаемого за день.
Решение:
1. Рассчитаем количество энергии, которое необходимо для работы ТЭС в день. Время работы за день t = 24 часа × 3600 секунд = 86400 секунд.
Энергия, вырабатываемая ТЭС за день, будет равна:
E_эл = P × t
E_эл = 100 × 10^6 Вт × 86400 с = 8,64 × 10^9 Дж.
2. Из-за КПД, для получения этой энергии из каменного угля необходимо больше энергии:
E_уголь = E_эл / η
E_уголь = 8,64 × 10^9 Дж / 0,45 ≈ 1,92 × 10^10 Дж.
3. Теперь, зная, что удельная теплота сгорания каменного угля составляет 25 × 10^6 Дж/кг, рассчитаем массу угля, необходимую для получения этой энергии:
m = E_уголь / Q_уголь
m = 1,92 × 10^10 Дж / 25 × 10^6 Дж/кг ≈ 768 кг.
Ответ: масса каменного угля, сжигаемого на ТЭС за день, составляет 768 кг.