При нагревании глицерина массой 704 г от 21°С до 54°С сожгли 4,5 г мазута. Определи КПД (коэффициент полезного действия) использованной нагревательной установки. Удельная теплоёмкость глицерина равна 2400 Дж/(кг·°С), удельная теплота сгорания мазута — 40 МДж/кг. (ответ округли до десятых).
Шаг 1. Запиши формулу для нахождения КПД (коэффициента полезного действия) нагревательной установки (через полезное количество теплоты, которое ушло на нагревание глицерина, и количество теплоты, выделившееся в результате полного сгорания мазута, и затраченное на работу нагревательной установки):
η=
пол
затр⋅
%.
Шаг 2. Полезное количество теплоты, затраченное на нагревание глицерина, можно определить по формуле:
Qпол=Qнагр=с⋅
в⋅(
кон−
нач),
где
с=
Дж/(кг·°С) — удельная теплоёмкость глицерина;
в =
г =
кг — масса глицерина;
нач =
°С — начальная температура глицерина;
кон =
°С — конечная температура глицерина.
Шаг 3. Выполни подстановку значений переменных в формулу, записанную в шаге 2:
Qпол=Qнагр=
⋅
⋅(
−
);
и выполни соответствующий расчёт:
Qпол=Qнагр=
Дж.
Шаг 4. Затраченное количество теплоты, выделившееся в результате полного сгорания мазута, можно определить по формуле:
Qзатр=Qгор=
⋅
т,
где
=
МДж/кг =
Дж/кг — удельная теплота сгорания мазута;
т =
г =
кг — масса мазута.
Шаг 5. Выполни подстановку значений переменных в формулу, записанную в шаге 4:
Qзатр=Qгор=
⋅
;
и выполни соответствующий расчёт:
Qзатр=Qгор=
Дж.
Шаг 6. Выполни подстановку значений полезного количества теплоты и затраченного количества теплоты, полученных в шаге 3 и шаге 5, в формулу КПД, записанную в шаге 1:
η=
⋅
%;
и выполни соответствующий расчёт с точностью до десятых:
η=
%.
Относительная влажность показывает отношение влаги, содержащейся в воздухе к максимально возможному количеству влаги, которую пар может удерживать при данной температуре. т.к. количество влаги у нас не изменилось [пар не добавили, ничего не доливали], а температура увеличилась => относительная влажность уменьшилась. [с увеличением температуры, количество максимальной возможной удерживаемой влаги в воздухе увеличивается]
А =F*s*cos (alpha), (1)
где F - сила, действующая на автомобиль (Дж) ,
s - пройденный путь (s = 100 м) ,
alpha - угол между направлением силы тяжести и поверхностью дороги, численно равный разнице 90 град - (минус) угол между поверхностью дороги и горизонтом, т. е. ( 90-4 = 86 град)
F = m*g, (2)
где m - масса автомобиля (m=10 т =10000 кг)
g - ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с)
Подставляем значения в формулы (2) и (1) и имеем:
F = m*g = 10000*9,81 = 98100 (Н)
A = F*s*cos(alpha) = 98100*100*cos(86 град) = 9810000*0,069756= 684306,36 (Дж) = 68,43 (кДж)
Удачи!