Привет! Меня зовут Алексей, и я хочу рассказать о своем опыте в решении задачи по определению конечной температуры нагретой воды. Для начала, давай разберемся с формулами, которые нам потребуются.
Удельная теплота сгорания горючего (Qг) показывает, сколько тепловой энергии выделяется при сгорании одного килограмма горючего. В нашем случае, Qг составляет 14 МДж/кг.Удельная теплоемкость воды (c) указывает, сколько тепловой энергии требуется для нагрева одного килограмма воды на одну единицу температуры (в данном случае на один градус Цельсия). В нашем случае, c воды равна 4200 Дж/(кг • °C).Формула для расчета количества выделенной тепловой энергии при сгорании горючего⁚
Q m * Qг,
где m ─ масса горючего (0,13 кг), Qг ⸺ удельная теплота сгорания горючего (14 МДж/кг).Далее, чтобы определить количество тепловой энергии, переданной воде, мы можем использовать следующую формулу⁚
Q m * c * ΔT,
где m ─ масса воды (14 кг), c ─ удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг • °C)), ΔT ⸺ изменение температуры.
Зная эти формулы, мы можем решить задачу. В нашем случае, мы хотим найти конечную температуру воды (Tкон) при известной начальной температуре (Tнач), массе воды (m) и количестве выделенной тепловой энергии (Q).
Для решения этой задачи, воспользуемся законом сохранения энергии⁚ вся тепловая энергия, выделенная горючим, будет передана воде.Q m * c * (Tкон ⸺ Tнач).Мы знаем, что КПД нагревательной установки (η) ⸺ это отношение полезно использованной энергии к общей потраченной энергии, и в нашем случае это 47%.
Тогда полезная работа (Qполез) можно определить, умножив общую выделенную энергию (Q) на КПД (η)⁚
Qполез Q * η.Теперь мы можем записать уравнение и найти конечную температуру (Tкон)⁚
Qполез m * c * (Tкон ─ Tнач).Заменим значения⁚
Qполез 0٫13 кг * 14 МДж/кг * 0٫47 0٫0854 МДж 85 400 кДж.Теперь решим уравнение относительно Tкон⁚
m * c * (Tкон ─ Tнач) 85 400 кДж.Подставим известные значения⁚
14 кг * 4200 Дж/(кг • °C) * (Tкон ─ 11 °C) 85 400 кДж.Упростим уравнение⁚
Tкон ─ 11 85 400 кДж / (14 кг * 4200 Дж/(кг • °C)),
Tкон ⸺ 11 3,04 °C.Теперь найдем Tкон⁚
Tкон 11 3,04 °C,
Tкон 14,04 °C.
Таким образом, конечная температура нагретой воды составит примерно 14٫04 °C. Именно такой результат я получил при решении данной задачи.