Так как количество теплоты, выделенное при сжигании угля равно количеству теплоты, выделенному при сжигании дизельного топлива, делаем вывод, что задача решается через уравнение теплового баланса:
Q₁ = Q₂
q₁m₁ = q₂m₂
Найдем массу дизельного топлива (m₁) - умножим плотность дизельного топлива на его объем:
q₁ρV = q₂m₂
Выражаем m₂ :
m₂ = = = 100,484 кг. = 100 484 г.
Для того, чтобы выделилось такое же количество теплоты, как и при сгорании 25 л. дизельного топливо, потребуется сжечь 100 484 г. бурого угля.
Дано:
V = 25 л.
ρ = 890 кг/м.³
q₁ = 42 МДж/кг.
q₂ = 9,3 МДж/кг.
Найти:
m₂ - ?
СИ:
V = 0,025 м³
q₁ = 42 * 10⁶ Дж/кг.
q₂ = 9,3 * 10⁶ Дж/кг.
Так как количество теплоты, выделенное при сжигании угля равно количеству теплоты, выделенному при сжигании дизельного топлива, делаем вывод, что задача решается через уравнение теплового баланса:
Q₁ = Q₂
q₁m₁ = q₂m₂
Найдем массу дизельного топлива (m₁) - умножим плотность дизельного топлива на его объем:
q₁ρV = q₂m₂
Выражаем m₂ :
m₂ =
= 
= 100,484 кг. = 100 484 г.
Для того, чтобы выделилось такое же количество теплоты, как и при сгорании 25 л. дизельного топливо, потребуется сжечь 100 484 г. бурого угля.
ответ: 100 484 г.N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин