Сколько дров надо сжечь в топке паровой машины с КПД = 35 %, чтобы получить воду при 11°С из снега массой 104 кг, взятого при температуре - 10 °C?

(Удельная теплота плавления снега X = 330000

Дж

, удельная теплоёмкость снега с1 = 2100 кг

Дж

к удельная теплоёмкость воды с2 = 4200

Дж кг удельная теплота сгорания дров q

10 • 106 Дж

)

кг

Ответ (округли до десятых):

КГ.

Для решения этой задачи нам необходимо вычислить количество теплоты, которое нужно передать снегу, чтобы он превратился в воду, а затем вычислить количество теплоты, которое выделяется при сгорании дров.

1. Вычислим количество теплоты, необходимое для плавления снега:
Q1 = m * X
где Q1 - количество теплоты, m - масса снега, X - удельная теплота плавления снега.
Q1 = 104 * 330000 = 34,32 • 10^6 Дж

2. Вычислим количество теплоты, выделяющееся при сгорании дров:
Q2 = m * q
где Q2 - количество теплоты, m - масса дров, q - удельная теплота сгорания дров.
Q2 = Q1 / (η * c2)
где η - КПД паровой машины, c2 - удельная теплоемкость воды.

Теперь найдем массу дров:
m = Q2 / q10
где q10 - удельная теплота сгорания дров.

Подставим значения и выполним вычисления:
Q2 = Q1 / (η * c2) = 34,32 • 10^6 / (0,35 * 4200) ≈ 244,57 кгДж
m = Q2 / q10 = 244,57 / 10^6 ≈ 0,24 кг

Ответ: Необходимо сжечь около 0,24 кг дров.