6. Определите сколько воды можно вскипятить, затратив 940 г дров, если КПД кипятильника 29%, начальная температура водь 12 °С? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг. °С, удельная теплота парообразования 2,3 МДж/кг, удельная теплота сгорания дров 13 МДЖ/КГ

Для начала определим, сколько полезной теплоты выделится при сгорании дров с учетом КПД кипятильника.

Масса дров: m_дров = 940 г = 0,94 кг

Удельная теплота сгорания дров: q_дров = 13 МДж/кг = 13 000 000 Дж/кг

Полная теплота, выделяемая при сгорании дров:

Q_полная_дров = q_дров * m_дров

Q_полная_дров = 13 000 000 Дж/кг * 0,94 кг = 12 220 000 Дж

Полезная теплота, которая пошла на нагрев и испарение воды (с учетом КПД кипятильника 29%):

Q_полезная = Q_полная_дров * η_кипятильника

Q_полезная = 12 220 000 Дж * 0.29 = 3 543 800 Дж

Теперь нужно рассчитать, сколько воды можно вскипятить. Для этого нам нужно знать, сколько теплоты требуется для нагрева 1 кг воды от 12 °С до 100 °С, а затем для ее испарения.

Удельная теплоемкость воды: c_воды = 4200 Дж/(кг·°С)

Удельная теплота парообразования воды: L_воды = 2,3 МДж/кг = 2 300 000 Дж/кг

Изменение температуры воды: ΔT = 100 °С - 12 °С = 88 °С

Теплота, необходимая для нагрева 1 кг воды до кипения:

Q_нагрева_1кг = c_воды * m_воды * ΔT

Q_нагрева_1кг = 4200 Дж/(кг·°С) * 1 кг * 88 °С = 369 600 Дж

Теплота, необходимая для испарения 1 кг воды:

Q_испарения_1кг = L_воды * m_воды

Q_испарения_1кг = 2 300 000 Дж/кг * 1 кг = 2 300 000 Дж

Общая теплота, необходимая для нагрева и испарения 1 кг воды:

Q_на_1кг_воды = Q_нагрева_1кг + Q_испарения_1кг

Q_на_1кг_воды = 369 600 Дж + 2 300 000 Дж = 2 669 600 Дж

Теперь мы можем найти массу воды, которую можно вскипятить, используя полученную полезную теплоту:

m_воды = Q_полезная / Q_на_1кг_воды

m_воды = 3 543 800 Дж / 2 669 600 Дж/кг ≈ 1,327 кг

Ответ: Примерно 1,33 кг