Задача на количество теплоты для учеников 10 класса.
Нужно сжечь дрова в печке с КПД 40% для получения воды из 200 кг снега при -10°C.
Вода должна быть нагрета до 20°C.
Коэффициент полезного действия печки 0.4.
Масса снега 200 кг, начальная температура -10°C.
Удельная теплоемкость снега 2100 Дж/кг°C.
Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг°C.
Удельная теплота плавления снега 340 кДж/кг.
Удельная теплота сгорания дров 13000 кДж/кг.
Начинаем с коэффициента полезного действия.
КПД равен полезной теплоте, деленной на затраченную теплоту.
Полезная теплота: нагревание снега до 0°C, плавление снега, нагревание воды до 20°C.
Затраченная теплота: выделение теплоты при сгорании дров массой m1.
Полезная теплота: удельная теплоемкость снега * разница температур, теплота плавления, теплота нагрева воды.
Затраченная теплота: удельная теплота сгорания дров * масса дров.
Выражаем массу дров m1.
Упрощаем выражение, вынося массу за скобки.
Все величины известны, поэтому можно сразу найти m1.
m1 = 22 кг.
Для получения воды из 200 кг снега нужно сжечь 22 кг дров.
Пожелание успехов в решении следующих задач.