14. Для нагревания в котле 3600 л воды сожгли 42 кг угля. До ка- кой температуры нагрелась вода, если ее начальная температура
была 10 °C, а тепловая отдача топки 30 % ? Удельная теплоёмкость
4200 Дж/кг-K, удельная теплота сгорания угля 30 МДж/кг.
А) 35 °С;
В) 50 °С;
C) 60 °С;
D) 70 °C
с решением​

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу для расчета количества теплоты:

Q = m * c * ΔT

где Q - количество теплоты (Дж), m - масса вещества (кг), c - удельная теплоемкость (Дж/кг·К), ΔT - изменение температуры (К).

Масса воды равна 3600 литров, что равно 3600 кг (так как плотность воды равна 1 кг/л).

Теперь можем рассчитать количество теплоты, используя следующее решение:

Qводы = mводы * cводы * ΔTводы

где ΔTводы - изменение температуры воды.

Масса угля, сожженного в топке, равна 42 кг. Теплота, выделяющаяся при сгорании угля равна 30 МДж/кг. Мы можем рассчитать количество теплоты от сгорания угля:

Qугля = mугля * qугля

где qугля - удельная теплота сгорания угля.

Теплота отдачи от топки равна 30% от количества теплоты от сгорания угля:

Qотдачи = Qугля * 0.30

Количество теплоты, которое поглощает вода, равно количеству теплоты от сгорания угля минус количество теплоты отдачи от топки:

Qпоглощаемая = Qугля - Qотдачи

Теперь, зная количество поглощаемой теплоты и массу воды, мы можем рассчитать изменение температуры воды:

Qпоглощаемая = mводы * cводы * ΔTводы

Решая это уравнение относительно ΔTводы, получим:

ΔTводы = Qпоглощаемая / (mводы * cводы)

Теперь, можем приступить к расчету:

1. Рассчитаем количество теплоты, выделяющейся при сгорании угля:
Qугля = mугля * qугля
Qугля = 42 кг * (30 * 10^6 Дж/кг) = 1.26 * 10^9 Дж

2. Рассчитаем количество теплоты, отданное топкой:
Qотдачи = Qугля * 0.30
Qотдачи = 1.26 * 10^9 Дж * 0.30 = 3.78 * 10^8 Дж

3. Расчитаем количество теплоты, которое поглощает вода:
Qпоглощаемая = Qугля - Qотдачи
Qпоглощаемая = 1.26 * 10^9 Дж - 3.78 * 10^8 Дж = 8.82 * 10^8 Дж

4. Рассчитаем изменение температуры воды:
ΔTводы = Qпоглощаемая / (mводы * cводы)
ΔTводы = (8.82 * 10^8 Дж) / (3600 кг * 4200 Дж/кг·К) ≈ 56.04 К

Изначально вода имела температуру 10 °C, значит окончательная температура будет равна 10 °C + 56.04 К ≈ 66.04 °C.

Таким образом, окончательная температура нагретой воды будет примерно равна 66.04 °C.

Ответ: C) 60 °C.