Сколько дров понадобится сжечь, чтобы истопить кирпичную печь? КПД печи равен 25%, масса печи 1,5 т,...

Для ответа на вопрос о том, сколько дров нужно сжечь для протапливания кирпичной печи, выполним следующие расчёты:

1. Рассчитаем необходимое количество теплоты для нагрева печи. Используем формулу для расчёта количества теплоты ( Q = mc\Delta T ), где:

   • ( m ) – масса печи, ( m = 1500 ) кг (1,5 тонны),
   • ( c ) – удельная теплоёмкость кирпича, примерно равна 840 Дж/(кг·°C),
   • ( \Delta T ) – изменение температуры, ( \Delta T = 70°С - 10°С = 60°С ).

   Тогда ( Q = 1500 \times 840 \times 60 = 75,600,000 ) Дж (или 75,6 МДж).

2. Учитываем КПД печи. КПД печи равен 25%, это значит, что только 25% от выделившейся теплоты идет на нагрев печи, остальное теряется. Реальное количество теплоты, которое необходимо выделить, равно: ( Q_{total} = \frac{Q}{\text{КПД}} = \frac{75,600,000}{0.25} = 302,400,000 ) Дж (или 302,4 МДж).

3. Определяем массу необходимых дров. Средняя удельная теплота сгорания древесины составляет примерно 15 МДж/кг. Из этого следует, что масса дров ( m{древесины} ), необходимая для выделения 302,4 МДж теплоты, будет: ( m{древесины} = \frac{Q_{total}}{15,000,000} = \frac{302,400,000}{15,000,000} \approx 20,16 ) кг.

Исходя из этих расчётов, для эффективного протапливания кирпичной печи с массой в 1,5 тонны и КПД 25% понадобится примерно 20 кг дров, если температура печи должна измениться от 10°С до 70°С.

Для расчета количества дров, необходимых для истопления кирпичной печи, мы можем использовать тепловую энергию, необходимую для нагрева печи с начальной температуры 10°C до рабочей температуры 70°C.

Сначала найдем изменение теплоты вещества внутри печи: ΔQ = mcΔT, где m - масса печи = 1,5 т = 1500 кг, c - удельная теплоемкость кирпича (примем равной 840 Дж/(кг*°C)), ΔT - изменение температуры = 70°C - 10°C = 60°C.

ΔQ = 1500 кг 840 Дж/(кг°C) * 60°C = 75 600 000 Дж.

Теперь найдем количество тепловой энергии, которое нам необходимо подать в печь: Q_нужно = ΔQ / КПД = 75 600 000 Дж / 0,25 = 302 400 000 Дж.

Для расчета количества дров, предположим, что теплота сгорания дров равна 16 МДж/т. Тогда количество дров, необходимых для истопления печи, будет: Q_сгорание = 302 400 000 Дж = X т * 16 МДж, X = 302 400 000 Дж / 16 МДж = 18,9 т.

Таким образом, для истопления кирпичной печи массой 1,5 т потребуется примерно 18,9 т дров.