Уточнение деталей вопроса
Чему равна масса дров, которые нужно сжечь, чтобы нагреть до кипения (до 100℃) 50 л воды, имеющий температуру 10℃? Коэффициент полезного действия
Ответ на вопрос
печи равен 0,6, теплота сгорания дров — 16 МДж/кг, плотность древесины — 700 кг/м³.
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу теплового баланса:
Q1 = Q2
где Q1 — количество теплоты, выделяющейся при сгорании дров, Q2 — количество теплоты, необходимое для нагрева воды.
Количество теплоты, выделяющейся при сгорании дров, можно вычислить по формуле:
Q1 = m * Qг
где m — масса дров, Qг — теплота сгорания дров.
Количество теплоты, необходимое для нагрева воды, можно вычислить по формуле:
Q2 = m2 * c * Δt
где m2 — масса воды, c — удельная теплоемкость воды, Δt — изменение температуры воды.
Удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г*℃).
Исходя из условия задачи, масса воды равна 50 л, что составляет 50 кг, изменение температуры равно 90℃ (100℃ — 10℃).
Теперь можно подставить все значения в формулы и решить уравнение:
m * Qг = m2 * c * Δt * k
где k — коэффициент полезного действия печи.
Выразим массу дров:
m = m2 * c * Δt * k / Qг
Подставим известные значения:
m = 50 кг * 4,18 Дж/(г*℃) * 90℃ * 0,6 / 16 МДж/кг
m = 7,425 кг
Ответ: для нагрева 50 л воды до кипения (до 100℃) необходимо сжечь 7,425 кг дров.