Чтобы получить Q теплоты с горелки с кпд η необходимо сжечь m топлива c удельной теплотой сгорания q: m = Q/(ηq) кпд = 30% q = 46 10⁶ Дж/кг Для выкипания M = 2 кг воды с начальной температурой t = 15 С потребуется подвести количество теплоты, равное Q₁ = M(C(100 - 15) + λ) С = 4200 Дж кг⁻¹ град⁻¹ удельная теплоёмкость воды λ = 2.256 10⁶ Дж/кг для чего понадобится сжечь бензин массы m₁ = M(C(100 - 15) + λ)/(ηq) = 2*(4200*85 + 2256000)/(0.3*46000000) = 0.38 кг
Для выкипания M = 2 кг воды с начальной температурой t = 100 С потребуется подвести количество теплоты, равное Q₂ = Mλ - воду предварительно подогревать до температуры кипения не придётся Для полного выкипания 2 кг воды при температуре кипения потребуется
m₂ = Mλ/(ηq) бензина: m₂ = 2*2.256 10⁶/(0.3 46 10⁶) = 0.33 кг (на 50 граммов меньше)
Чтобы нагреть и расплавить свинцовый цилиндрик массы m = (пρd²l/4) требуется Q = (пρd²l/4)(C₁ΔT + λ) тепла. плотность, диаметр, длина, удельная теплоёмкость, диапазон температур, удельная теплота плавления - всё должно быть в единой системе, например, в СИ Это тепло может выделиться при прохождении электрического тока: Q = I²Δtρ₁l/(пd²/4) ток в амперах (предельное значение 10 A), промежуток времени в секундах, удельное сопротивление, диаметр, длина - всё в СИ. Приравнивая оба выражения, решаем уравнение относительно Δt Δt = ρ(пd²/4)²(C₁ΔT + λ)/I²ρ₁ = 11300(9.86*4e-16)(130*300 + 25000)/(16*100*21e-8) = = 11300*9.86*16*64000/(16*100*21)1e-8 = 0,03 сек ρ - плотность свинца 11300 кг на куб м d - диаметр проволочки 2e-4 м C₁ - удельная теплоёмкость свинца 130 Дж на кг на град ΔT - разница температур от 27 до 327 - температуры плавления, 300 град λ - 25000 Дж на град I - предельный ток 10 А ρ₁ - удельное сопротивление свинца 21e-8 Ом метр
m = Q/(ηq)
кпд = 30%
q = 46 10⁶ Дж/кг
Для выкипания M = 2 кг воды с начальной температурой t = 15 С потребуется подвести количество теплоты, равное
Q₁ = M(C(100 - 15) + λ)
С = 4200 Дж кг⁻¹ град⁻¹ удельная теплоёмкость воды
λ = 2.256 10⁶ Дж/кг
для чего понадобится сжечь бензин массы
m₁ = M(C(100 - 15) + λ)/(ηq) = 2*(4200*85 + 2256000)/(0.3*46000000) = 0.38 кг
Для выкипания M = 2 кг воды с начальной температурой t = 100 С потребуется подвести количество теплоты, равное
Q₂ = Mλ - воду предварительно подогревать до температуры кипения не придётся
Для полного выкипания 2 кг воды при температуре кипения потребуется
m₂ = Mλ/(ηq) бензина:
m₂ = 2*2.256 10⁶/(0.3 46 10⁶) = 0.33 кг (на 50 граммов меньше)
m = (пρd²l/4) требуется
Q = (пρd²l/4)(C₁ΔT + λ)
тепла.
плотность, диаметр, длина, удельная теплоёмкость, диапазон температур, удельная теплота плавления - всё должно быть в единой системе, например, в СИ
Это тепло может выделиться при прохождении электрического тока:
Q = I²Δtρ₁l/(пd²/4)
ток в амперах (предельное значение 10 A), промежуток времени в секундах, удельное сопротивление, диаметр, длина - всё в СИ.
Приравнивая оба выражения, решаем уравнение относительно Δt
Δt = ρ(пd²/4)²(C₁ΔT + λ)/I²ρ₁ = 11300(9.86*4e-16)(130*300 + 25000)/(16*100*21e-8) =
= 11300*9.86*16*64000/(16*100*21)1e-8 = 0,03 сек
ρ - плотность свинца 11300 кг на куб м
d - диаметр проволочки 2e-4 м
C₁ - удельная теплоёмкость свинца 130 Дж на кг на град
ΔT - разница температур от 27 до 327 - температуры плавления, 300 град
λ - 25000 Дж на град
I - предельный ток 10 А
ρ₁ - удельное сопротивление свинца 21e-8 Ом метр