Сосуд объемом 100 л нужно наполнить теплой водой с температурой 40 °С. Для этого холодную воду с температурой 16 °С пропускают через проточного водонагревателя мощностью Р = 20 кВт, что работает на биотопливе (топливо изготовляют из соломы). КПД нагревателя 80 %. Сколько времен нужно для наполнения сосуда и сколько биотоплив (в килограммах) понадобится? Удельная теплота сгорания этого топлива q = 18 МДж/кг.
Answers & Comments
Пусть
- искомая масса биотоплива
тогда при сгорании биотоплива выделится количество теплоты
:
Из определения КПД имеем:
--------(2)
где
- количество теплоты, идущее на нагрев 100 литров воды с температуры 
до 
При этом
--------(3)
где
кг - масса воды обьема
Подставим в (2) вместо
и 
соответственно выражения (1) и (3), получим:
По определению мощности имеем:
где
есть время, за которое вода получит количество теплоты 
Подставим в (4) вместо
выражение (3), получим: