Для решения этих вопросов давайте разберемся с каждым из них отдельно.
1. Определение удельной теплоты преобразования жидкости
Удельная теплота преобразования (в данном случае — удельная теплота парообразования) обозначается как ( L ) и измеряется в джоулях на килограмм (Дж/кг). Она показывает, какое количество теплоты необходимо для превращения 1 кг жидкости в пар без изменения температуры.
Дано:
- Количество теплоты, полученное жидкостью, ( Q = 60 ) кДж = 60,000 Дж.
- Масса жидкости, которая испарилась, ( m = 250 ) г = 0.25 кг.
Формула для удельной теплоты парообразования:
[ L = \frac{Q}{m} ]
Подставим известные значения:
[ L = \frac{60,000 \text{ Дж}}{0.25 \text{ кг}} = 240,000 \text{ Дж/кг} ]
Таким образом, удельная теплота преобразования этой жидкости составляет 240,000 Дж/кг.
2. Определение количества энергии, выделившегося при полном сгорании топлива
Коэффициент полезного действия (КПД) двигателя показывает, какая часть энергии, поступившей в двигатель, была преобразована в полезную работу. КПД обозначается как ( \eta ) и выражается в процентах.
Дано:
- Полезная работа, совершенная двигателем, ( A = 120 ) кДж = 120,000 Дж.
- КПД двигателя ( \eta = 25\% = 0.25 ).
Формула для КПД:
[ \eta = \frac{A}{Q_{\text{вход}}} ]
Где ( Q{\text{вход}} ) — это общее количество энергии, выделившейся при полном сгорании топлива. Выразим ( Q{\text{вход}} ):
[ Q_{\text{вход}} = \frac{A}{\eta} ]
Подставим известные значения:
[ Q_{\text{вход}} = \frac{120,000 \text{ Дж}}{0.25} = 480,000 \text{ Дж} ]
Таким образом, при полном сгорании топлива выделилось 480,000 Дж энергии.
В обоих случаях мы использовали основные формулы физики тепловых процессов для нахождения искомых величин.