Хочу сделать поправку в дано, мне кажется, что имеется ввиду не Q = 225 Дж, а Q = 225 МДж = 225 * 10⁶ Дж.
1) Масса сгоревшего топлива.
Формула теплоты сгорания:
Q = q * m, где q = 27 * 10⁶ Дж / Кг - удельная теплота сгорания этилового спирта. Отсюда масса:
≈ 8,33 кг
2) Работа, совершённая двигателем.
Формула КПД двигателя:
, где Ap - работа двигателя. Выводим:
A = Qη = 225 * 10⁶ * 0.2 = 45 МДж
3) Мощность двигателя.
Формула мощности:
N = A / t, где t = 25 * 60 = 1500 с. Из предыдущего пункта, A = Qη.
= 30 кВт
; где q = 27 * 10⁶ Дж / Кг - удельная теплота сгорания спирта.
m₁=400кг, m₂=100кг
Для того, чтобы узнать какое количество теплоты было отдано окружающему воздуха, достаточно сравнить, количество теплоты, которое отдала горячая вода и количество теплоты, которое приняла холодная вода.
Q₁ = cm₁(t-t₁), c - теплоемкость воды, m₁ - масса холодной воды, t - конечная температура, t₁ - начальная температура. Q₁=4200*400*8=13440000 Дж = 13.44 МДж.
Q₂ = cm₂(t-t₂), c - теплоемкость воды, m₂ - масса горячей воды, t - конечная температура, t₁ - начальная температура горячей воды. Q₂=4200*100*42=17640000 Дж = 17.64 МДж.
Отнимаем и получаем Q₃=Q₂-Q₁=17.64-13.44=4.2 МДж.
