КПД (коэффициент полезного действия) установки, которая нагревает воду от температуры 13°C до состояния кипения равен 38%. Нам необходимо найти массу нагреваемой жидкости, если при этом расходуется 0,11 кг горючего. Для решения задачи, нам понадобятся справочные данные⁚ удельная теплота сгорания горючего ― 46 МДж/кг и удельная теплоемкость воды ― 4200 Дж/(кг·°C).Для начала, следует узнать, сколько теплоты было подано к установке (Qвх). Мы можем найти эту величину, используя следующую формулу⁚
Qвх Qп / η
где Qп ‒ полезная мощность установки, а η ‒ КПД установки.Qп можно определить, используя формулу⁚
Qп m·c·Δt
где m ‒ масса нагреваемой жидкости, c ‒ удельная теплоемкость воды и Δt ― изменение температуры.Так как вода нагревается от 13°C до состояния кипения, то Δt 100°C ― 13°C 87°C.Теперь, мы можем определить значение Qвх⁚
Qвх Qп / η
m·c·Δt / η
Теперь, нам необходимо найти значение Qп.Qп m·c·Δt
m·(4200 Дж/(кг·°C))·87°C
Теперь мы имеем уравнение для Qп. Мы также знаем, что установка потребляет 0,11 кг горючего, а удельная теплота сгорания горючего равна 46 МДж/кг, что равно 46·10^6 Дж/кг. Мы можем определить пропорцию⁚
Qг mг·Qгас
где Qг ― энергия сгорания горючего, mг ― масса горючего и Qгас ― удельная теплота сгорания горючего.Теперь мы можем найти значение Qг, используя уже известные значения⁚
Qг mг·Qгас
0,11 кг·(46·10^6 Дж/кг)
Теперь у нас есть два уравнения⁚
Qвх m·c·Δt / η
Qг mг·Qгас
Мы можем использовать эти уравнения для того, чтобы найти значение m, массы нагреваемой жидкости.Так как значение КПД равно 38%٫ η 0٫38.Теперь٫ мы можем использовать два уравнения для нахождения значения m⁚
m·(4200 Дж/(кг·°C))·87°C / 0٫38 0٫11 кг·(46·10^6 Дж/кг)
Теперь, нам нужно решить это уравнение относительно m⁚
m (0,11 кг·(46·10^6 Дж/кг)·0,38) / (4200 Дж/(кг·°C))·87°C
После вычисления данного выражения, получаем массу нагреваемой жидкости с округлением до десятых.