Разберёмся, как по массе топлива и его удельной теплоте сгорания оценивать энергию, потери и эффективность нагревательных устройств.
№1 · РАСЧЁТНАЯ ЗАДАЧА
3 ШАГА · 5 БАЛЛОВ
1. Полезная энергия топлива
При полном сгорании 0,18 кг древесного угля с удельной теплотой сгорания q=3,0⋅107 Дж/кг только 72% энергии передаётся воде. Какое количество теплоты получает вода? Найдите сначала энергию сгорания топлива, затем полезную энергию.
№2 · РАСЧЁТНАЯ ЗАДАЧА
3 ШАГА · 5 БАЛЛОВ
2. Сколько топлива потребуется
Чтобы нагреть 12 кг воды, нужно сообщить ей 2,52 МДж энергии. Коэффициент полезного действия нагревателя равен 60%. Используется топливо с удельной теплотой сгорания q=4,2⋅107 Дж/кг. Какую массу топлива необходимо сжечь?
№3 · СРАВНЕНИЕ ТОПЛИВ
3 ШАГА · 5 БАЛЛОВ
3. Одинаковая полезная энергия
Для получения одинакового количества полезной энергии используют дрова с q1=1,0⋅107 Дж/кг и природный газ с q2=5,0⋅107 Дж/кг. КПД установки при сжигании дров равен 40%, а при сжигании газа — 80%. Какая масса каждого топлива нужна для получения 8,0⋅106 Дж полезной энергии и во сколько раз масса дров больше массы газа?
№4 · КПД УСТАНОВКИ
3 ШАГА · 5 БАЛЛОВ
4. Найди коэффициент полезного действия
При сгорании 0,25 кг топлива с удельной теплотой сгорания q=4,0⋅107 Дж/кг вода получила 6,0 МДж энергии. Определите КПД установки в процентах.
№5 · ЭНЕРГИЯ И МАССА
3 ШАГА · 5 БАЛЛОВ
5. Определи удельную теплоту сгорания
В топке сожгли 0,12 кг неизвестного топлива. При КПД 75% вода получила 3,6 МДж энергии. Определите удельную теплоту сгорания топлива.
№6 · АНАЛИЗ ПОТЕРЬ
3 ШАГА · 5 БАЛЛОВ
6. Куда исчезает энергия
При сгорании 0,30 кг топлива с q=2,5⋅107 Дж/кг установка передала полезной нагрузке 5,25 МДж энергии. Определите потерянную энергию и долю потерь в процентах.
+5 заданий в этом листе
Зарегистрируйтесь — и соберите свой рабочий лист по этой теме за минуту: заданий столько, сколько нужно.
№7 · СРАВНЕНИЕ УСТАНОВОК
3 ШАГА · 5 БАЛЛОВ
7. Какая установка экономичнее
Первая установка сжигает 0,16 кг топлива с q=3,0⋅107 Дж/кг и имеет КПД 50%. Вторая сжигает 0,10 кг топлива с q=4,0⋅107 Дж/кг и имеет КПД 75%. Сравните полезную энергию установок и определите, какая из них эффективнее по полученной полезной энергии.
№8 · ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС
3 ШАГА · 5 БАЛЛОВ
8. Сколько воды можно нагреть
При сгорании 0,20 кг топлива с удельной теплотой сгорания q=3,5⋅107 Дж/кг полезной становится 40% выделившейся энергии. Сколько килограммов воды можно нагреть от 20 °C до 70 °C? Удельная теплоёмкость воды c=4200 Дж/(кг·°C).
№9 · ОБРАТНАЯ ЗАДАЧА
3 ШАГА · 5 БАЛЛОВ
9. Восстанови массу топлива
Установка с КПД 65% должна передать воде 9,75 МДж энергии. Используется топливо с удельной теплотой сгорания q=3,0⋅107 Дж/кг. Найдите массу топлива и объём топлива, если его плотность равна 750 кг/м³.
№10 · КОМПЛЕКСНЫЙ РАСЧЁТ
3 ШАГА · 5 БАЛЛОВ
10. Рациональный выбор топлива
Для нагрева воды требуется 12,0 МДж полезной энергии. Можно использовать уголь массой 0,40 кг с q1=3,0⋅107 Дж/кг и КПД установки 70% или газ массой 0,25 кг с q2=4,0⋅107 Дж/кг и КПД установки 80%. Хватит ли каждой порции топлива? Какой вариант даёт больший запас полезной энергии?