При нагревании воды массой 881 г от 32°С до 68°С сожгли 10,4 г мазута. Определи КПД (коэффициент полезного действия) использованной нагревательной установки. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°С), удельная теплота сгорания мазута — 40 МДж/кг. ответ (округли до десятых):

ответ

31

Объяснение

КПД (коэффициент полезного действия) нагревательной установки находят по формуле:

η=QполQзатр⋅100%, где

Qпол=Qнагр=cmв(tкон−tнач)−полезное количество теплоты,

затраченное на нагревание от tнач=10°С до tкон=89°С вещества (воды, имеющего удельную теплоёмкость c=4200 Дж/(кг·°С)) массой

mв=8311000 г =0,831 кг;

Qзатр=Qгор=qmт — затраченное количество теплоты, выделившееся в результате горения топлива (керосина, имеющего удельную теплоту сгорания q=43 МДж/кг =43000000 Дж/кг) массой

mт=20,7 г =0,0207 кг.

Определим полезное количество теплоты:

Qпол=Qнагр=4200⋅0,831⋅(89−10),

Qпол=Qнагр=275725,8 Дж.

Определим затраченное количество теплоты:

Qзатр=Qгор=43000000⋅0,0207,

Qзатр=Qгор=890100 Дж.

Тогда КПД нагревательной установки с точностью до десятых равен:

η=275725,8890100⋅100 %,

η=31 %.