Определите КПД спиртовки, если для нагревания 1,5 кг воды от температуры 20 °С до кипения сожгли 50 г спирта. Удельная теплота сгорания спирта 30•10⁶ Дж/кг, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг °C).
1 Ответ
Для начала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды:
Q1 = m1c1Δt,
где m1 — масса воды, c1 — удельная теплоемкость воды, Δt — изменение температуры (в данном случае от 20°C до 100°C, что равно 80°C).
Подставляя значения, получаем:
Q1 = 1,5 * 4200 * 80 = 504000 Дж
Теперь найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании спирта:
Q2 = qm2,
где q — удельная теплота сгорания спирта, m2 — масса спирта.
Q2 = 30 * 10^6 * 0.05 = 1500000 Дж
КПД спиртовки равен отношению полезно использованной теплоты к затраченной теплоте:
η = (Q1 / Q2) * 100%
η = (504000 / 1500000) * 100% ≈ 33.6%
Ответ: КПД спиртовки составляет приблизительно 33.6%.