Сколько килограммов сухих дров нужно сжечь чтобы нагреть 10 кг воды от 30 градусов до кипения. потерями...

Для начала давайте определим количество энергии, необходимое для нагрева 10 кг воды от 30°C до температуры кипения (100°C).

1. Расчет количества тепла, необходимого для нагрева воды:

Формула для расчета тепла ( Q ) для нагрева воды: [ Q = m \cdot c \cdot \Delta T ]

Где:

• ( m ) — масса воды, которая равна 10 кг.
• ( c ) — удельная теплоемкость воды, которая составляет примерно ( 4.18 \frac{\text{кДж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} ).
• ( \Delta T ) — изменение температуры, в данном случае это ( 100°C - 30°C = 70°C ).

Подставим значения в формулу: [ Q = 10 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \frac{\text{кДж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 70 \, \text{°C} ]

Рассчитаем: [ Q = 10 \cdot 4.18 \cdot 70 = 2926 \, \text{кДж} ]

1. Определение теплотворной способности сухих дров:

Теплотворная способность сухих дров (дерева) обычно составляет примерно ( 15 \, \frac{\text{МДж}}{\text{кг}} ) (это значение может варьироваться в зависимости от типа дерева и степени сухости, но мы возьмем среднее значение).

Переведем это значение в килоджоули: [ 15 \, \frac{\text{МДж}}{\text{кг}} = 15000 \, \frac{\text{кДж}}{\text{кг}} ]

1. Расчет массы дров, необходимой для получения нужного количества тепла:

Теперь найдем массу дров ( m{\text{дров}} ), необходимую для получения 2926 кДж тепла. Для этого используем следующую формулу: [ m{\text{дров}} = \frac{Q}{\text{Теплотворная способность}} ]

Подставим наши значения: [ m_{\text{дров}} = \frac{2926 \, \text{кДж}}{15000 \, \frac{\text{кДж}}{\text{кг}}} ]

Рассчитаем: [ m_{\text{дров}} = \frac{2926}{15000} \approx 0.195 \, \text{кг} ]

Таким образом, для нагрева 10 кг воды от 30°C до 100°C потребуется примерно 0.195 кг (или 195 граммов) сухих дров, если пренебречь потерями энергии.

Для нагревания 10 кг воды от 30 градусов до кипения необходимо добавить теплоты, равной разности между теплотой, необходимой для нагревания воды с начальной температуры до 100 градусов, и теплотой, необходимой для нагревания воды с начальной температуры до конечной.

Теплота, необходимая для нагревания 1 кг воды на 1 градус Цельсия, равна 4186 Дж. Таким образом, теплота, необходимая для нагревания 10 кг воды на 70 градусов (от 30 до 100 градусов), равна: Q = 10 кг 4186 Дж/кгС * 70 С = 2930200 Дж

Поскольку 1 Дж = 0,239 ккал, то теплота, вырабатываемая при сжигании 1 кг сухих дров, равна примерно 4500 ккал или 18840 кДж. Для того чтобы выработать 2930200 Дж, необходимо сжечь: 2930200 Дж / 18840 кДж/кг ≈ 155 кг сухих дров.

Таким образом, чтобы нагреть 10 кг воды от 30 градусов до кипения, необходимо сжечь примерно 155 кг сухих дров.

Для нагревания 10 кг воды от 30 градусов до кипения потребуется 4200 кДж тепловой энергии. В среднем для сжигания 1 кг сухих дров выделяется около 15-20 МДж тепловой энергии. Следовательно, для нагревания 10 кг воды потребуется примерно 21-28 кг сухих дров.