Сколько дров надо сжечь в топке паровой машины с кпд=39 %, чтобы получить воду при 16 °с из снега массой 48 кг, взятого при температуре −6 °с. (удельная теплота плавления снега λ=330000дж/кг, удельная теплоёмкость снега с1=2100дж/кг⋅°с, удельная теплоёмкость воды с2=4200дж/кг⋅°с, удельная теплота сгорания дров q=10⋅10^6дж/кг).
Q = Q1 + Q2 + Q3
Q1 = c(льда)*m*(t2-t1)
Q2 = λ*m
Q3 = c(воды)*m*(t2-t1)
Q1 = 2100Дж/кг⋅°С * 48 кг * 6 град = 604800 Дж
Q2 = 330000Дж/кг * 48 кг = 15840000 Дж
Q3 = 4200Дж/кг⋅°С * 48 кг * 16 град = 3225600 Дж
Q = 19670400 Дж - количество теплоты, необходимое для совершения преобразований надо льдом
Q = q * m * КПД
m = Q/(q*КПД)
m = 19670400 Дж/(10⋅10^6Дж/кг*0,39) = 5 кг