Найдите коэффициент полезного действия тепловой установки, если вода массой 200г нагрелась от 15°C до 57°C

Разъяснение: Коэффициент полезного действия тепловой установки (КПД) – это величина, отражающая эффективность преобразования полученной энергии в какую-либо другую форму энергии. В данной задаче нам нужно найти КПД тепловой установки, использующей древесный уголь для нагрева воды.

КПД тепловой установки определяется по формуле:
КПД = (полезная энергия / затраченная энергия) * 100%,

где:
полезная энергия — это энергия, которая переходит в полезную работу, например, нагрев воды;
затраченная энергия — это потраченная энергия, например, энергия, выделяющаяся при сгорании древесного угля.

Для решения задачи сначала найдем затраченную энергию:
энергия = масса * удельная теплота сгорания,
затраченная энергия = 17г * удельная теплота сгорания древесного угля.

Далее, найдем полезную энергию:
полезная энергия = масса воды * удельная теплоемкость * изменение температуры.

Используя найденные значения для затраченной и полезной энергии, подставим их в формулу для КПД и вычислим значение.

Пример использования:
Масса воды = 200 г
Температура начальная = 15 °C
Температура конечная = 57 °C
Масса древесного угля = 17 г
Удельная теплоемкость воды = 4.18 Дж/г∙°C
Удельная теплота сгорания древесного угля = 20 000 Дж/г

Найдем полезную энергию:
полезная энергия = 200 г * 4.18 Дж/г∙°C * (57 °C — 15 °C)

Найдем затраченную энергию:
затраченная энергия = 17 г * 20 000 Дж/г

Вычислим КПД тепловой установки:
КПД = (полезная энергия / затраченная энергия) * 100%

Совет: Чтобы лучше понять КПД тепловой установки и его применение в реальной жизни, рекомендуется изучить другие примеры, например, применение КПД при работе двигателей автомобилей или теплоэнергетических установках.

Упражнение:
В тепловой установке затрачено 500 Дж энергии, при этом полезная энергия составила 350 Дж. Найдите КПД этой тепловой установки. (Ответ: 70%)