При нагріванні сталевого чайника масою 500 г витрачено 21 кДж теплоти. Визначити зміну температури чайника

Объяснение:

При сгорании каменного угля выделяется количество теплоты Q1=q*m1, где q — удельная теплота сгорания каменного угля (=29,3* Дж/кг), m1 — искомая масса каменного угля.

Для нагревания чугуна нужно количество теплоты Q2=c*m2*(T2 - T1), где с — удельная теплоёмкость чугуна (=500 Дж/кг), m2 — масса чугуна, T2 — конечная температура чугуна, Т1 — начальная температура чугуна.

То, что КПД печи равен 20%, значит, что только 20% теплоты, выделившейся при сгорании угля, идёт на нагревание чугуна:

Q2=0,2*Q1, или

c*m2*(T2 - T1) = 0,2*q*m1

Выразим из этой формулы m1:

m1=

Подставим значения из условия:

m1 = (500 Дж/кг*°С * 10 000 кг * (1010°С - 10°С)) / (0,2 * 29,3* Дж/кг) =

(500 Дж/кг*С * кг * 10³С)/(0,2 * 29,3* Дж/кг) = 5000 Дж/5,86 Дж/кг ≈

853,2 кг.  

ответ: 853,2 кг.

Объяснение:

При сгорании каменного угля выделяется количество теплоты Q1=q*m1, где q — удельная теплота сгорания каменного угля (=29,3* Дж/кг), m1 — искомая масса каменного угля.

Для нагревания чугуна нужно количество теплоты Q2=c*m2*(T2 - T1), где с — удельная теплоёмкость чугуна (=500 Дж/кг), m2 — масса чугуна, T2 — конечная температура чугуна, Т1 — начальная температура чугуна.

То, что КПД печи равен 20%, значит, что только 20% теплоты, выделившейся при сгорании угля, идёт на нагревание чугуна:

Q2=0,2*Q1, или

c*m2*(T2 - T1) = 0,2*q*m1

Выразим из этой формулы m1:

m1=

Подставим значения из условия:

m1 = (500 Дж/кг*°С * 10 000 кг * (1010°С - 10°С)) / (0,2 * 29,3* Дж/кг) =

(500 Дж/кг*С * кг * 10³С)/(0,2 * 29,3* Дж/кг) = 5000 Дж/5,86 Дж/кг ≈

853,2 кг.  

ответ: 853,2 кг.