Любой организм выживает только в определенном диапазоне температур, к которому он адаптирован морфологически и . если температура ткани падает ниже точки замерзания, то обычно происходят необратимые структурные повреждения живых клеток, обусловленные образованием кристаллов льда. вместе с тем чрезмерное нагревание приводит к денатурации белков. между двумя этими экстремальными состояниями скорость ферментативных реакций, т. е. интенсивность обмена веществ, повышается вдвое с ростом температуры на каждые 10 °с. большинство организмов с различных адаптации в той или иной мере способно к терморегуляции, так что колебания внешней температуры внутри тела «сглаживаются» (гл. 19). в воде ее высокой теплоемкости эти колебания выражены слабее, поэтому водные местообитания в целом стабильнее по условиям, чем наземные. источник:
Q1 = c·m1·(t2 - t1) = 4200·m1·(60-10) = (210 000 ·m1 )Дж = (0,210·m1) МДж (здесь 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды.
Количество теплоты при сгорании каменного угля:
Q2 = q·m2 = 30·10⁶ ·40 = 1200 MДж
КПД = Q1·100% / Q2
КПД = 0,210·m1*100 / 1200
Отсюда:
40=0,210·m1*100 / 1200
m1 ≈ 2 900 кг или 2,9 тонн
Задача 2
При сгорании березовых дров выделилось
Q1 = 0,600 · 8,3·10⁶ = 4,98 МДж
На нагревание воды пошло
Q2 = 0,25·4,98 ≈ 1,25 МДж
Количество теплоты на нагревание воды:
Q3 = 4200·m3·(100-10) ≈ 0,38·m3 Мдж
Но Q2=Q3. тогда:
m3 = 1,25 / 0,38 ≈ 3,3 кг воды