Для уборки снега с площади 200 м2
применена снеготаялка с КПД 45%. Какое количество сухих дров будет
израсходовано, если толщина снежного покрова 25 см,
температура воздуха -1 С.
Вода вытекает из снеготаялки при 2 С.

  • Будем считать, что снег - это лёд, температура которого t₁=-1°C. Следовательно снег сначала нагревается до температуры t₂=0°C, затем плавится при температуре 0°C, а затем вода нагревается до t₃=2°C.
    Q₁=c₁·m·(t₂-t₁), Q₂=λ·m, Q₃=c₂·m·(t₃-t₂)
    Масса снега, а следовательно масса воды равна m = ρ·S·h, где ρ - плотность льда.
    Теплота, которая выделяется при сгорании дров: Q₄= q·m₁, где m₁ = масса дров. При этом КПД установки = 45%

    η=((Q₁+Q₂+Q₃)·100%)/Q₄

    η=((c₁·m·(t₂-t₁)+λ·m+c₂·m·(t₃-t₂))·100%)/q·m₁ = (ρ·S·h·(c₁·(t₂-t₁)+λ+c₂·(t₃-t₂))·100%)/q·m₁

    m₁= (ρ·S·h·(c₁·(t₂-t₁)+λ+c₂·(t₃-t₂))·100%)/q·η
    S - площадь снега
    h - высота снежного покрова
    c₁ - удельная теплоёмкость льда
    c₂ - удельная теплоёмкость воды
    λ - удельная теплота плавления льда
    η - КПД
    q - удельная теплота сгорания дров

    Осталось подставить и рассчитать


See also: