Коэффициент полезного действия и его определение
Дата публикации:

Коэффициент полезного действия и его определение

35d8986b

Коэффициент полезного действия (КПД) – это величина, характеризующая эффективность преобразования энергии из одной формы в другую. Он определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии.

Для определения КПД в данном случае, когда для нагревания воды массой 5 кг от 20 °С до кипения сгорает 800 г дров, необходимо учесть следующие данные:

  • Удельная теплоемкость воды (c) = 4200 Дж/кгС⁰
  • Удельная теплота сгорания дров (Q) = 10^6 Дж/кг
  • Масса воды (m) = 5 кг
  • Масса дров (m_дров) = 0.8 кг
  1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 20 °С до кипения: Q_воды = m c ΔT Q_воды = 5 кг 4200 Дж/кгС⁰ (100 °С - 20 °С) Q_воды = 5 кг 4200 Дж/кгС⁰ 80 °С Q_воды = 1680000 Дж
  2. Рассчитаем количество теплоты, выделившееся при сгорании дров: Q_дров = m_дров Q Q_дров = 0.8 кг 10^6 Дж/кг Q_дров = 800000 Дж
  3. Определим КПД системы: КПД = (полезная работа / затраченная энергия) 100% КПД = Q_воды / Q_дров 100% КПД = 1680000 Дж / 800000 Дж * 100% КПД = 210%

Таким образом, коэффициент полезного действия системы, при которой для нагревания воды массой 5 кг от 20 °С до кипения сгорает 800 г дров, составляет 210%. Это означает, что более 2 раза больше энергии было использовано для нагревания воды, чем было выделено при сгорании дров.