n=19%
Qотд=53 МДж
Объяснение:
Для начала переведём все в систему СИ:
t=4 часа= 14400 с
V=2 л=0.002 м^3
Обозначим КПД за n. Тогда:
n=P*t/(q*m)
где P - мощность ДВГ, t - время его работы, q=4.6*10^7 - удельная теплота сгорания бензина, m - масса бензина.
Массу бензина можно найти по формуле:
m=ρ*V
где ρ=710 кг/м^3 - плотность бензина, V - его объём.
подставив всё в формулу получим:
n=P*t/(q*ρ*V)=860*14400/(4.6*10^7*710*0.002)=0.1895=19%
Найдём теплоту отданную холодильнику из формулы:
n=A/Q1; A=Q1-Qотд, где Qотд - отданная холодильнику теплота (по модулю).
A=n*Q1; n*Q1=Q1-Qотд => Qотд=Q1-n*Q1=Q1*(1-n)=q*ρ*V*(1-n)=4.6*10^7*710*0.002*(1-0.1895)=52941860=53 МДж
Всё... Фух.
:)
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин
n=19%
Qотд=53 МДж
Объяснение:
Для начала переведём все в систему СИ:
t=4 часа= 14400 с
V=2 л=0.002 м^3
Обозначим КПД за n. Тогда:
n=P*t/(q*m)
где P - мощность ДВГ, t - время его работы, q=4.6*10^7 - удельная теплота сгорания бензина, m - масса бензина.
Массу бензина можно найти по формуле:
m=ρ*V
где ρ=710 кг/м^3 - плотность бензина, V - его объём.
подставив всё в формулу получим:
n=P*t/(q*ρ*V)=860*14400/(4.6*10^7*710*0.002)=0.1895=19%
Найдём теплоту отданную холодильнику из формулы:
n=A/Q1; A=Q1-Qотд, где Qотд - отданная холодильнику теплота (по модулю).
A=n*Q1; n*Q1=Q1-Qотд => Qотд=Q1-n*Q1=Q1*(1-n)=q*ρ*V*(1-n)=4.6*10^7*710*0.002*(1-0.1895)=52941860=53 МДж
Всё... Фух.
:)