Задать вопрос Регистрация
Помочь другим

  • Сосуд объемом 100 л нужно наполнить теплой водой с температурой 40 °С. Для этого холодную воду с температурой 16 °С пропускают через проточного водонагревателя мощностью Р = 20 кВт, что работает на биотопливе (топливо изготовляют из соломы). КПД нагревателя 80 %. Сколько времен нужно для наполнения сосуда и сколько биотоплив (в килограммах) понадобится? Удельная теплота сгорания этого топлива q = 18 МДж/кг.

Ответы 1

  • Пусть m_{1} - искомая масса биотоплива

    тогда при сгорании биотоплива выделится количество теплоты Q_{1}:

     Q_{1}=m_{1}*q -------(1) 

    Из определения КПД имеем:    \eta=\frac{Q_{2}}{Q_{1}}--------(2)

    где Q_{2} - количество теплоты, идущее на нагрев 100 литров воды с температуры t_{1}=16 C до t_{2}=40 C

    При этом Q_{2}=m_{2}*c*(t_{2}-t_{1}) --------(3)

     где m_{2}=p*V=1000*0,1=100 кг - масса воды обьема 

     Подставим в (2) вместо Q_{1} и Q_{2} соответственно выражения (1) и (3), получим:

         \eta=\frac{m_{2}*c*(t_{2}-t_{1})}{m_{1}*q}, отсюда выразим m_{1}

         m_{1}=\frac{m_{2}*c*(t_{2}-t_{1})}{\eta*q}=\frac{100*4,19*10^{3}*(40-16)}{0,8*18*10^{6}}\approx0,698 kg

     По определению мощности имеем:

             P=\frac{Q_{2}}{t}-------(4)

    где t есть время, за которое вода получит количество теплоты Q_{2}

    Подставим в (4) вместо Q_{2} выражение (3), получим:

       P=\frac{m_{2}*c*(t_{2}-t_{1})}{t}, отсюда выразим t

         

      t=\frac{m_{2}*c*(t_{2}-t_{1})}{P}=\frac{100*4,19*10^{3}*24}{20*10^{3}}\approx 503 c

     

         

     

     

         

  • Добавить свой ответ

Еще вопросы

Топ пользователей

Войти через Google

 или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years