Question

Pentru a incalzi apa dintr-un vas, de capacitate calorica c=4600 J/K, de la temperatura t1=18 °C , la temperatura t2=46 °C se foloseste o masa m2= 1 kg de alcool cu puterea calorica q2= 23 MJ/kg.
a) Sa se calculeze cantitatea de apa incalzita, daca pierderile de caldura sunt neglijabile.
b) Cata apa se incalzeste, daca pierderile de caldura reprezinta 20% din caldura degajata, prin arderea alcoolului? Se da caldura specifica a apei, c1= 4185 J/kgK

Dau 67 de puncte!!

Answer 1

Se da:
C=4600J/K
t1=18°C=291K
t2=46°C=319K
m2=1kg
q2=23MJ/kg=23×10⁶J/kg
c=4185J/kg×K
a)m1'=?kg
b)pe=20%=0,2; m1"=?kg

Formule:
a)Qutil=Qtotal
Q+Q1=Q2
C×Δt+c×m1'×Δt=q×m2
C×(t2-t1)+c×m1'×(t2-t1)=q×m2
c×m1'×(t2-t1)=q×m2-C×(t2-t1)
m1'=[q×m2-C×(t2-t1)]/[c×(t2-t1)]

b)pe=1-η

η=Qutil/Qtotal
η=[C×(t2-t1)+c×m1"×(t2-t1)]/(q×m2)

pe=1-[C×(t2-t1)+c×m1"×(t2-t1)]/(q×m2)
pe×q×m2=q×m2-C×(t2-t1)-c×m1"×(t2-t1)
c×m1"×(t2-t1)=q×m2-C×(t2-t1)-pe×q×m2
c×m1"×(t2-t1)=q×m2×(1-pe)+C×(t1-t2)
m1"=[q×m2×(1-pe)+C×(t1-t2)]/[c×(t2-t1)]

Calcule:
a)m1'=[23×10⁶×1-4600×(319-291)]/[4185×(319-291)]≈195,18kg
b)m1'=[23×10⁶×1×(1-0,2)-4600×(319-291)]/[4185×(319-291)]≈155,92kg