Сколько дров (по массе) нужно ежечасно сжигать в печи, имеющей КПД 60%, чтобы...

0 голосов
57 просмотров

Сколько дров (по массе) нужно ежечасно сжигать в печи, имеющей КПД 60%, чтобы поддерживать в избе температуру 23 °С, если на улице воздух имеет температуру 0°С, а суммарная площадь стен, пола и крыши избы составляет 200 м^2. Удельные теплопотери избы принять равными 0,739 Вт/ (м^2 *°С).
Удельная теплота сгорания дров = 10,2 МДж/кг

Физика (69 баллов) | 57 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Фактически нужно составить уравнение теплового баланса. Тепло поступившее в избу за час Q₁, должно равняться количеству теплоты ушедшему в окружающую среду Q₂.
Поступающее количество теплоты
Q_{1}=q \cdot m \cdot \eta  {1}
Где
m -- интересующая нас, масса дров [кг];
q -- удельная теплота сгорания дров [Дж/кг];
η -- кпд печи 0,6

Теплота ,ушедшая в окружающий воздух за время t.
Q_{2}=S \cdot \sigma \cdot (T_2 - T_1) \cdot t{2}
Где
S -- площадь через которую уходит тепло [м²]
σ -- Удельные теплопотери (количество тепла, ушедшее через единицу площади при единичной разности температур за 1с)
T₂ -- Температура в избе
T₁ -- Температура окружающей среды
t -- Время в секундах 1ч = 3600 с.
Итого, приравниваем  выражения Q₁ и Q₂ из {1} и {2} .
q \cdot m \cdot \eta =S \cdot \sigma \cdot (T_2 - T_1) \cdot t
Выражаем m
m = \frac{S \cdot \sigma \cdot (T_2 - T_1) }{q \cdot\eta }{3}
И подставляем в {3} числовые значения величин
m = \frac{200 \cdot 0,739 \cdot 23 \cdot 3600 }{10,2 \cdot 10^6 \cdot 0,6 } \approx 2,00 кг

(13.2k баллов)
Похожие задачи