До какой температуры была нагрета вода, полученная из 100 кг снега, взятого при температуре - 10 градусов Цельсия, если для этого в печи с КПД 20% сожгли 22 кг дров? Удельная теплота сгорания дров равна 10 МДж/кг.

Объяснение:

1)

Сжигаем дрова:

Q₁ = q·m₁ = 10·10⁶·22 = 2,2·10⁸ Дж

Но получение воды будет затрачено:

Q₀ = КПД·Q₁ = 0,20·2,2·10⁸ ≈ 44·10⁶ Дж       (1)

2)

Нагреваем снег:

Q₂ = c₂·m·Δt₂ = 2100·100·10 = 2,1·10⁶ Дж

Плавим снег:

Q₃ = λ·m₂ = 3,3·10⁵·100 = 33·10⁶ Дж

Греем получившуюся воду:

Q₄ = c₃·m₂·Δt = 4200·100·Δt = 0,42·10⁶·Δt

Всего:

Qобщ = Q₂ + Q₃ + Q₄ = 2,1·10⁶ + 33·10⁶ + 0,42·10⁶·Δt =

= (2,1 + 33 + 0,42·Δt)·10⁶    Дж                 (2)

Приравняем (1) и (1)

(2,1 + 33 + 0,42·Δt)·10⁶ = 44·10⁶

2,1 + 33 + 0,42·Δt = 44

Отсюда:

Δt = (44 - 2,1 - 33) / 0,42 ≈  21°