Для получения 10 кг водяного пара используют антрацит. Сколько сожгли антрацита, если начальная температура льда была - 20 С, а КПД нагревателя - 40%.

Процессы:
1 - нагревание льда до температуры плавления
2 - плавление льда
3 - нагревание воды до кипения
4 - испарение воды

Количество теплоты для каждого из процессов:

$Q_1=Crm(T_2-T_1)$
$Q_2=C_Lm$
$Q_3=C_tm(T_3-T_2)$
$Q_4=C_om$

где Cr - удельная теплоемкость льда,   СL - удельная теплота плавления льда, Ct - удельная теплоемкость воды,  Co - удельная теплота парообразования воды (это все справочные данные - ищите в учебнике или гуглите), m - масса воды, льда, пара,  T1, T2, T3 - соответственно начальная температура льда, температура плавления льда, температура кипения воды.

Количество теплоты, выделяемое антрацитом при сгорании:        $Q_5=C_am_a$ 

где Са  - удельная теплота сгорания антрацита (справочная величина), mа - масса антрацита.

С учетом КПД нагревателя в результате сжигания антрацита льду и воде передается теплоты:

$Q_6=\eta C_am_a$

$Q_6=Q_1+Q_2+Q_3+Q_4$

Очевидно, что необходимое количество антрацита определяется выражением:

$m_a=\frac{Q_1+Q_2+Q_3+Q_4}{\eta C_a}=\frac{C_rm(T_2-T_1)+C_Lm+C_tm(T_3-T_2)+C_om}{\eta C_a}$

Подставьте данные и будет вам счастье. Спрашивайте, если не понятно, пишите, если нужна помощь.


Комментарии